La chapelle, construite en 1602 sur ordre de l’évêque Alonso Ramírez de Vergara, fut agrandie en 1617 par le Frère Gerónimo Mendez de la Tiedra. Destinée au culte de la Vierge de Guadalupe, elle abrite le tableau de Notre-Dame de Guadalupe, peint en 1601 par Frère Diego de Ocaña. L’image de la sainte patronne de Sucre continue à être vénérée par les habitants de la ville.
En 1784, une plaque d’argent et d’or recouvrant le manteau de la Vierge fut ajoutée à la toile. Du tableau original ne restent ainsi visibles plus que la tête de la Vierge, ses bras, ainsi que l’enfant.
Au fil des siècles, d’humbles fidèles, ainsi que d’illustres personnalités de l’histoire bolivienne enrichirent la toile en y ajoutant des perles, des pierres précieuses et semi-précieuses.