Das kleine Marienheiligtum ist für die Kalker Geschichte von großer Bedeutung. Neben den Kalker Höfen markiert es den zweiten Punkt, von dem sich Kalk entwickelte. Von einer Provinzialsynode in Köln ging 1423 die Anregung zum „Fest der Schmerzen Maria“ aus. Im gleichen Jahr entstand die spätmittelalterliche Pieta, die zum Kalker Gnadenbild wurde. Bereits 1473 wurde an dieser Stelle ein Bildstock, später ein Heiligenhäuschen, erwähnt. Während des Dreißigjährigen Krieges setzte eine dann Jahrhunderte währende Wallfahrtsbewegung ein. 1666-67 wurde durch den Deutzer Vikar Andreas Steprath für die Pieta (Heiligenbild Marias mit ihrem toten Sohn) die erste Kapelle errichtet. Trotz häufiger Zerstörung wurde die Kapelle immer wieder schmuckvoller aufgebaut. Während der Nazizeit wurden 1940 die zunehmenden Wallfahrten zur Kapelle verboten. Die Kapelle selbst wurde am 08. August 1941 durch eine Fliegerbombe getroffen. Die Zerstörung überstand nur die Pieta. Der heutige schlichte Backsteinbau besteht aus Trümmerziegeln. Er wurde nach einem Entwurf des Stadtplaners Rudolf Schwarz von Freiwilligen des Katholischen Männerwerks aufgebaut. In der weisen Voraussicht, dass der wachsende Autoverkehr die Besucher der Kapelle stören könnte, wendete er die Kapelle so, dass jetzt ihre Rückseite an der Kalker Hauptstraße liegt. Der Eingang befindet sich an der ruhigen Seite. Heute ziert die 1957 angebrachte Christopherusstatue des Bildhauers Hein Minkenberg die Westapsis.
In einer alten Chronik wird berichtet:
Die Muttergottesfigur, die sich heute noch in der Kalker Kapelle befindet, ist im Jahre 1813 von den französischen Soldaten aus dem Kalker Kapellchen geraubt worden. Die Franzosen hätten sie mühsam bis in die Gegend zwischen Kalk und Deutz geschleppt (dort, wo heute der Deutzer Friedhof ist), wären aber dann mit ihrer Last nicht mehr weit gekommen. Dies hätte der Bauer Wiemich beobachtet. Er habe zu den Soldaten gesagt, wenn sie nicht weiter könnten, dann würde er „singem Drück“ (Trautchen seine Magd) „ene Wösch mache un netwöd dat Dinge dann widder zoröckbringe, wo et her wöre.“ Mit dem wösch, auch Kringel genannt, war ein Stoff- oder Strohwulst gemeint, den die Bäuerinnen sich auf den Kopf legten, um darauf Lasten zu tragen. So sei es auch geschehen und dem Wiemichsbur und seinem Drück habe man es also zu verdanken, dass Kalk heute noch die Gnaden-Muttergottes besitze.