: La chapelle est mentionnée pour la première fois sous le nom de Saint-Michel dans un acte où Guillaume II, seigneur d'Aubagne, confirme la donation faite par son père à l'Abbaye de Saint-Victor. À cette époque, elle est située à l'extérieur du castrum d'Aubagne, sur la partie la plus haute de la colline, en accord avec les traditions liées à l'archange Saint-Michel.
1472 : Abandonnée au profit de l'église Saint-Sauveur, la chapelle est reconstruite avec une structure en croix latine et une abside.
1551 : La nouvelle confrérie des Pénitents Noirs s'installe dans la chapelle et l'agrandit vers l'ouest en 1564.
1784 : Après de nombreux travaux d'agrandissement, la chapelle reçoit une façade néo-classique inspirée du Panthéon de Rome.
1792 : Utilisée comme étable pour les bœufs destinés aux troupes de Bonaparte lors du siège de Toulon, la chapelle est ensuite abandonnée après la suppression des confréries.
1833 : La confrérie des Pénitents est rétablie grâce à la ferveur de ses membres, et la chapelle est restaurée. Les travaux, qui durent quatre ans, comprennent la reconstruction du clocher, l'installation d'une nouvelle toiture en tuiles vernissées noires et la création d'une corniche intérieure en gypserie. Les activités des Pénitents cessent définitivement à la fin du siècle, après leur intervention lors de l'épidémie de choléra de 1887.
1914-1918 : La chapelle est réquisitionnée pour loger des soldats puis sert de salle de spectacle pour des pastorales.
1927 : La façade de la chapelle est inscrite à l'inventaire supplémentaire des Monuments Historiques.
2001 : La chapelle est réhabilitée en salle d'expositions temporaires, devenant aujourd'hui un Centre d’art.