Cette chapelle est l’un des cinq principaux lieux de pèlerinages mariaux du canton de Fribourg dès le XVIIème siècle.

Elle repose sur des vestiges d’une église romane, le mur Nord de la nef datant du XIIème siècle. Au XVème siècle, la nef est agrandie comme le portail ébrasé à voussure en tiers-point. En 1660, le chœur l’est à son tour d’une travée droite à croisée d’ogives sur consoles vers l’est, datée à la clef. A la même époque la nef est couverte d’un berceau lambrissé à décor de rinceaux et une tour-porche hors œuvre et est dressée. Un nouveau chantier s’ouvre en 1737. L’arc triomphal est agrandi sur des coussinets figurés, œuvre de Charles Jeunet en 1868, comme les baies de la nef. L’actuelle chapelle Saint-Joseph, à l’angle sud de la tour, originairement chapelle du cimetière est édifiée à cette même époque. En 1797 La construction de la sacristie trapézoïdale du chevet avec son ossuaire donne à la chapelle son architecture actuelle (Lauper, 2012, p. 202).

Au chevet une statue de la Vierge date du XIVème siècle alors dans une niche présente dans le chœur sont figurés des ex-voto en argent datant des XVIIIème et XIXème siècles. Sur la tribune rare harmonium à deux claviers de la manufacture Philipp J. Trayser & Cie de Stuttgart construit vers 1875 (Lauper, 2012, p. 202).

En 1961, une nouvelle église paroissiale plus grande est construite mais la chapelle est préservée comme sanctuaire de pèlerinage (Lauper, 2012, p. 202).
Une restauration importante est menée en 1973-1980 sous la direction de l’architecte Aloys Page. A cette occasion Jean Bazaine réalise en collaboration avec le maître-verrier fribourgeois Michel Eltschinger des vitraux pour l’ensemble des fenêtres de la chapelle. En 1985, un des amis de l’artiste parisien, Jean le Moal, est invité à créer des verrières pour la chapelle Saint-Joseph, également avec Eltschinger. Un petit rondel figurant la Vierge au "buisson ardent" peint probablement vers 1710 par Leontius Bucher, un verrier de Sursee établi à Fribourg ornait jusqu'au milieu du XIXème siècle l'une des baies du choeur. Il est aujourd'hui conservé au Musée d'art et d'histoire de Fribourg (Bergmann, 2014, cat.no. 208).

Bergmann, U. (2014). Die Freiburger Glasmalerei des 16. bis 18. Jahrhunderts. Bern: Peter Lang. Kat.-Nr. 208.

Dellion, A. R. P. (1994). Dictionnaire historique et statistique des paroisses catholiques du canton de Fribourg: Continué par l'abbé François Porchel. Suivi du Répertoire du dictionnaire par Pierre de Zurich (Vol.1). Oeuvre de Saint-Paul. (Ouvrage original publié 1884). (p. 124–125).

Jeunet, F. (1875). Notice historique sur le sanctuaire et le pèlerinage de Notre-Dame de l'Epine. Fribourg

Lauper, A., Biffiger, S., & Beytrison, I. (2012). Berlens. Dans Fribourg/Freiburg, Valais/Wallis. Guide artistique de la Suisse (p. 202). Bern: Société d'histoire de l'art en Suisse.

Waeber, L., & Schuwey, A. (1957). Eglises et chapelles du canton de Fribourg. Ed. Saint-Paul. (p. 116-117)