Attorno a metà Ottocento si cominciò a pensare alla costruzione di una nuova cappella all'interno del Collegio poiché quella che da sempre era utilizzata dai convittori, ubicata sulla destra della Galleria d'Onore, versava all'epoca in cattivo stato di conservazione. Con la Restaurazione il San Carlo era ritornato ad essere una prestigiosa scuola riservata alla nobiltà, anche se non godeva più dell'incondizionato favore della Corte di cui aveva beneficiato con gli Estensi del ramo antico: numerose antiche famiglie modenesi stavano estinguendosi e la nobiltà austroungarica considerava il Collegio in odore di liberalismo. In questo clima si colloca la decisione del rettore Luigi Spallanzani, confortato dal parere favorevole di Adeodato Malatesta, di dare avvio alla costruzione di una nuova cappella per i collegiali anziché intraprendere il restauro di quella esistente. La cappella si ispira alla devozione mariana e la maggior parte delle figurazioni deriva dalle tanto famigliari preghiere delle litanie alla Vergine.