La chapelle axiale de la cathédrale, qui semblait précédemment avoir été consacrée à sainte Marie-Madeleine si l'on en croit l'inventaire des archives du chapitre, change de vocable au moment du remaniement complet du chœur dans la seconde moitié du 18e siècle. La chapelle est alors vouée à la Vierge et elle est donc dotée d'un ameublement et d'un décor qui la distinguent de ses voisines. Un autel en marbre y est installé en 1771, probablement réalisé par le marbrier hennuyer Thomas. Puis, son retable est surmonté d'un baldaquin en 1772. Enfin, des panneaux de verrières du 13e siècle provenant de la nef sont restaurés et installés dans ses fenêtres, après avoir été adaptés à leur nouvelle destination. Mais, ajoute à regret le chanoine Cabaret qui décrit avec précision le réaménagement du chœur, la cherté de ces ouvrages contraint à renoncer à la dorure de la chapelle.

Enfin, pour l'orner, le sculpteur Forest ou Forêt, qui dirige en outre le chantier, réalise une statue de la Vierge qui est installée dans la niche dominant l'autel.

D'après le Bulletin paroissial de la cathédrale, la confrérie de la Sainte Vierge est fondée par Monseigneur Le Blanc de Beaulieu le 1er mai 1807, et érigée dans cette chapelle. En 1812, l'administration reconnaît la nécessité de blanchir le lieu. Puis, en octobre 1814, la confrérie se propose de compléter la décoration de la chapelle de la Vierge en y affectant une somme qui lui a été léguée, et de se charger des frais de déplacement de la statue et de l'achat d'une nouvelle si cela s'avère nécessaire. La fabrique donne son accord et accepte même de parachever la décoration commencée. Ces travaux sont entièrement réalisés en 1815 ou 1816.

Un nouveau projet de restauration voit le jour en 1846. Il est alors prévu de repeindre la voûte couleur pierre avec filets, comme les autres voûtes de la cathédrale, et de refaire les dorures en or mat. Pour les fonds unis et l'intérieur de la niche, une peinture à l'huile blanche est choisie, à moins qu'un bleu pâle ne soit préférable pour la niche afin de faire ressortir la statue. La draperie supérieure, en bleu foncé, doit être peintre en gris. Il est encore décidé de nettoyer, réparer et vernir les boiseries et sculptures, mais sans dorure. Rien n'est omis : ni la réparation du dallage, ni le renouvellement de la peinture de la grille "couleur acier". Vers la fin de l'année, la dorure des guirlandes et des moulures des lambris parachève cette campagne de travaux.

Par la suite, la chapelle et son mobilier ont vraisemblablement profité des restaurations et de l'entretien effectués sous la direction des architectes diocésains, puis des architectes des Monuments historiques. Mais les travaux relatifs à cet espace précis de la cathédrale ont laissé peu de traces dans les archives consultées.