Gelegen langs de baan van Helchteren naar Heusden-Zolder, nabij de vroegere, heden verdwenen, vermoedelijk uit de 17de eeuw daterende watermolen op de Mangelbeek. Het feit dat de Heilige Catharina van Alexandrië onder meer aanroepen werd als patrones van wagenmakers en molenaars, is mogelijk de aanleiding geweest tot de bouw van de kapel. Op 18 oktober 1595 verscheen Willem Theus voor de schepenbank om er in naam van de cappellen van Leyelo de ontvangst van de rente van één gulden te laten registreren, hetgeen er op wijst dat er toen reeds een kapel bestond.

De huidige kapel werd opgetrokken in 1617, confer jaarankers. Volgens de kapelrekeningen stonden twee kapelmeesters in voor dit bedehuisje en voor het onderhoud van de brug. Dit laatste verwees waarschijnlijk naar de brug over de Mangelbeek, die door Lillo loopt en waarop de graanmolen stond. Ook de brug over de gracht van de Lillose schans, die in de directe omgeving aa het eind van de 16de eeuw was opgericht, kon ermee bedoeld zijn. Op 25 november 1698, Sint-Catharinadag, eerst mis voor de Sint-Cathelijneschutters, de Lillose schuttersgilde; voorafgaande herstellingen. In de loop der tijden wordt de familie Claes herhaaldelijk vermeld in de bankrekeningen en bij het onderhoud van de kapel. Op 18 april 1754, grote brand in en rond de kapel, die tegen het einde van het jaar weer werd opgebouwd. Tijdens de Franse inlijving werd het bedehuis gesloten; tot 9 januari 1952 werd er dagelijks de mis opgedragen. Heden beperkt de misviering zich tot één enkele op de feestdag van de patroonheilige. De kapel wordt nog altijd beheerd door de familie Claes.

Op de Ferraris kaart (1771-77) wordt het bedehuis merkwaardig genoeg niet aangeduid. In de Atlas van de Buurtwegen (1845) duikt het wel op, alwaar het in het midden van de kruising van beide wegen met driehoekige verbreding is gesitueerd.

Zuidwest-noordoost georiënteerd bedhuis van twee traveeën met driezijdige, van overhoekse onversneden steunberen met gecementeerde afwerking voorziene sluiting onder zadeldak (kunstleien) met deels gecementeerd zuidwestelijk aandak met vlechtingen, opengewerkte vierkante zuidwestelijke dakruiter met klokje en ingesnoerd naaldspitsje, alsook bekronend ijzeren kruis bij de overgang met de sluiting, daterd van 1617, confer jaartalankers, alhoewel er al in 1595 sprake was van een bedehuis op deze plek.

Ten zuidwesten door twee oude linden beschaduwd en door een betonklinkerpad in het grasveld voorafgegaan.

Met gewone en krulankers verankerde baksteenbouw, met gebruik van gesinterde baksteen, op gecementeeerde plint. Voorgevel met verankerde getoogde deur van een dubbele rollaag en een platte laag van gesinterde baksteen, bekronende recente gecementeerde spitsboognis en flankerend betralied korfboogvormig doorkijkvenstertje, met analoge lagen, gesinterde bakstenen lekdrempel en gecementeerde afwerking.

Noordwestelijke en zuidoostelijke zijgevel respectievelijk met één, en twee gelijkaardig uitgewerkte venstertjes met ijzeren roedeverdeling. Quasi blinde sluiting met centrale rechthoekige lichtgleuf.

Beschilderd en bepleisterd interieur. Overkluizing door middel van een beschilderd houten tongewelf op dito gordelbogen. De huidige cementtegelvloer van 1935-1940, volgens mondelinge mededeling door Albert Claes, vervangt de vorige van terracotta. Aan weerszijden van het altaar bevindt zich een rechthoekige deur, waarboven telkens een rondboognis.

Mobilair

Gepolychromeerde houten beelden van Sint-Barbara (Maasland, Meester met de Pijpplooien, 1460-70, vernieuwde polychromie), Sint-Catharina (Zuidelijke Nederlanden, 16de of eerste helft 17de eeuw, moderne polychromie), dezelfde heilige (17de eeuw) en van de Madonna met Kind (Zuidelijke Nederlanden, 18de eeuw?, vernieuwde beschildering), eertijds gestolen. Thans buiten de kapel in veiligheid gebracht; gipsen beelden van Sint-Jozef, Heilig Hart en Onze-Lieve-Vrouw van Bijstand.

Aan de Heilige Catharina van Alexandrië toegewijd portiekaltaar van gemarmerd en verguld hout (17de of eerste helft 18de eeuw) met centrale rondboognis, vier flankerende verspringende getorste zuilen met komposietkapiteel en bekronend gebroken boogfronton, waarboven een cartouche met voluut-, blad- en schelpversiering, bovenbouw verder verfraaid met bloemen- en vruchtenslingers alsook enkele lijdenswerktuigen van Christus. Het voormalige kruisbeeld van beschilderd hout (17de eeuw) werd gestolen en is vervangen door een ander met corpus van biscuit. Twee lindenhouten kopieën van hoger genoemde beelden van Sint-Barbara en Sint-Catharina flankeren thans het portiekaltaar.

Zes beschilderde houten kerkbanken (begin 18de eeuw); offerblok van hout en smeedijzer (circa 1700?).