De kapel is een zeer oude stichting, en was waarschijnlijk het eerste religieuze centrum van Gruitrode. Volgens de overlevering was het één van de missiekerkjes van Sint-Willibrordus, en bevond er zich ook een Willibrordusput. De keuze van de patroonheilige wijst op zich reeds naar een hoge ouderdom.

Opgravingen in 1977 schijnen deze thesis te bevestigen. Rondom de kapel werd een begraafplaats blootgelegd. Onder de huidige kapel bevinden zich de funderingen van een ouder gebouw, die een vierkant aftekenen van 4,50 meter breed en 5,30 meter diep; het was een gebouwtje van keien en zwerfstenen; ervóór bevond zich een constructie van circa 7 meter op 7,80 meter, waarschijnlijk een geplaveide open ruimte, overdekt door een dak op houten pijlers; mogelijk bevonden zich tussen de pijlers lemen wanden. Waarschijnlijk gaat het hier om een missiekerkje uit de 13de eeuw.

In een latere periode werd dit kerkje vervangen door een romaanse constructie, waarvan het koor bewaard bleef. Dit is een gebouw van breuksteen, voornamelijk Maaskeien. De rest van de kapel is recenter, en dateert waarschijnlijk uit de tweede helft van de 19de eeuw: in de Atlas van de Buurtwegen (1845) staat het halfronde koor aangeduid bij een gebouw dat breder is dan het huidige. Na de bouw van de Sint-Gertrudiskerk in het huidige centrum van het dorp behield de Sint-Willibrorduskapel een beneficie, en er werd regelmatig de mis opgedragen door de pastoor van de parochiekerk. De kapel wordt in 1715 vermeld als een kleine, vervallen kapel met strooien dak.

Bakstenen gebouw van één travee met halfrond, bepleisterd koor van breuksteen. Zadeldak (kunstleien), met klokkenruiter op het koor. Getoogde vensters uit de tweede helft van de 19de eeuw, ook in het koor. In de voorgevel een rondboogportaal waarin een rechthoekige deur; erboven een smal rondboogvensters. Bepleisterd interieur. Stoep van Maaskeien rondom de kapel.