L'ambiente fu costruito nel corso del sec. XIV, epoca alla quale appartiene la volta a costoloni e le mensole angolari di pietra calcarea. Questo primo ambiente, la cui funzione originaria non è nota ma potrebbe anche essere immaginata come battistero, era dotato di finestre molto più piccole e strette ed accesso verso la cattedrale di forma e proporzioni minori, diverse rispetto a quello attuale.
Nel 1512, sotto il vescovo aragonese Pietro Gormaz, l'ambiente venne profondamente modificato, con la costruzione dell'attuale arcone di accesso sorretto da una coppia di colonne marmoree di fattura medievale (reimpiegate dalla demolizione di un antico ciborio) e l'erezione di un tempietto marmoreo per la conservazione della pregevole tavola lignea di ispirazione bizantina della Madonna con Bambino detta "della Consolazione", attribuita a Pancrazio Jacovetti da Calvi e databile all'ultimo quarto del 1400. Il figlio di costui, Rinaldo Jacovetti da Calvi (Calvi dell'Umbria 1475-1528), sarebbe stato poi incaricato nel 1514 della realizzazione di pitture a fresco e dorature sulle volte e le pareti della cappella, oggi non più presenti se non a tratti dietro gli stalli del coro ligneo.
La cappella divenne poi, nel 1515, luogo di sepoltura dello stesso vescovo Gormaz, per il quale fu realizzato un monumento funebre in marmo bianco sulla parete di destra, di fattura tanto raffinata da rappresentare uno degli esempi di arte scultorea cinquecentesca più rilevanti della regione. Mancando studi scientifici approfonditi l'autore di questa opera non è stato ancora individuato e finora si parla molto genericamente di bottega di Andrea Bregno, di "scuola toscana" ma anche di "maestranze lombarde", i cosiddetti maestri comacini, tanto attivi in zona tra i secoli XV e XVI. Il monumento, posizionato sulla parete destra della cappella è in marmo bianco scolpito interamente a bassorilievo e decorato con dorature. In posizione centrale è il corpo del vescovo, vestito con gli abiti liturgici, disteso su un letto funebre. Ai lati sono raffigurati San Giovenale (a destra) e San Cassio (a sinistra) con le insegne vescovili che li caratterizzano. Al di sopra, su delle nuvole, una Madonna con il bambino tra due angeli e ai lati di questa San Paolo (a destra) e San Pietro (a sinistra). Nella lunetta che sovrasta la composizione il Padre benedicente con le Tavole della Legge attorniato da serafini.
Si giunge cosi al 1726 quando, per interessamento diretto del cardinale narnese Giuseppe Sacripante (Narni 1628 - Roma 1727), la cappella subisce una nuova radicale trasformazione con la costruzione del coretto ligneo, lo spostamento della epigrafe del vescovo Gormaz, precedentemente situata sotto il monumento funebre e in questa occasione rimontata sulla parete di fronte, l'apertura allargamento delle due finestre e la realizzazione delle decorazioni di stucco che incorniciano l'icona della Madonna della Consolazione e le stesse finestre, ad opera di Michele Chiesa, stuccatore ticinese (Morbio Inferiore 1655 - Contigliano 1735). A questa fase va ricondotta anche la struttura vetrata che separa la cappella dalla cattedrale, il pavimento marmoreo, la mensa d'altare che ripropone l'immagine del cenotafio di San Giovenale, ed il cancello di ferro dorato con le armi del cardinal Sacripante che chiude la nicchia della Madonna.
La cappella è conosciuta anche come cappella Gormaz, dal vescovo che l'ha adottata per il proprio sepolcro o cappella del coretto d'inverno, per l'uso che ne veniva fatto dai canonici durante i periodi invernali.
L'intera cappella è sottoposta ad un lungo e complesso intervento di recupero iniziato nella primavera del 2023 con la tinteggiatura delle pareti e proseguito con il restauro dell'icona della Madonna, del tempietto cinquecentesco di marmo che la contiene e degli stucchi settecenteschi che la circondano. Conclusa questa prima fase l'intervento prosegue con il restauro del monumento funebre a Pietro Gormaz, con la rimozione chimico meccanica degli strati di sporco, fumo e polvere che lo ricoprono, per il recupero della originale cromia bianca tipica del marmo. L'intervento di restauro, concluso nell'autunno 2024, è stato eseguito dalla ditta ARIANOVA 999 di Simone Deturres sotto l'Alta Sorveglianza della Soprintendenza ai Beni Artistici dell'Umbria di Perugia e vigilanza dell'Ufficio Beni Culturali Ecclesiastici della Diocesi di Terni Narni Amelia. Al termine del lavoro di restauro la cappella è stata dotata di un nuovo impianto di illuminazione a basso consumo pensato per valorizzare le preziose opere che contiene. Le risorse economiche necessarie alla esecuzione del lavoro sono interamente a carico della Parrocchia dei Ss. Giovenale e Cassio di Narni, che ha potuto sostenere la spesa soprattutto grazie a donazioni ed offerte di privati che hanno mostrato interesse attivo per la salvaguardia e recupero delle opere d'arte sacra della città di Narni.