Koplyčią 1476 m. fundavo LDK kancleris ir Vilniaus vaivada Mikalojus Kęsgailaitis iš Kęsgailų giminės. Iš pradžių ji buvo pašvęsta keliems šventiesiems, o laikui bėgant įgijo įvairius pavadinimus, siejamus su globėjais ir joje buvusiais meno kūriniais. Dėl šios pavadinimų kaitos istoriografijoje ji dažniausiai vadinama Kęsgailų Pirmąja koplyčia.

Iš senųjų meno kūrinių koplyčioje išliko keli paminklai: epitafinės lentos LDK didikui Mykolui Zaleckiui ir Mogiliovo arkivyskupui Vincentui Kliučinskiui, taip pat unikali rudo marmuro lenta, pasakojanti apie Vilniaus pranciškonų kankinius.

2020 m. restauruotoje koplyčioje įrengta moderni mensa su šv. Faustinos, pal. kun. Mykolo Sopočkos ir šv. Jono Pauliaus II relikvijomis bei Gailestingojo Jėzaus atvaizdu.