Bouwhistorisch onderzoek -uitgevoerd in 2000- heeft aanwijzingen opgeleverd dat in de 17de eeuw een barokke gevel tegen een bestaande kapel aangebouwd werd. Dit zou de aanwezigheid van bakstenen van het formaat 25x12,5x5cm in het opgaand metselwerk van de kapel verklaren. Deze bakstenen werden geregistreerd aan de basis van de voorgevel, de zijmuren achter de traptorens en het koor. De onderzoekers rekenden deze bakstenen tot een laatmiddeleeuwse bouwfase en concludeerden dat de huidige kapel een (gotische) voorganger had.

Tijdens het archeologisch onderzoek werden aan noordzijde van de kapel verschillende baksteenresten met hetzelfde baksteenformaat vastgesteld. Er zijn geen aanwijzingen dat het hier om herbruikmateriaal gaat. Rekening houdende met de baksteenformaten die binnen de ringmuren van het kasteel geregistreerd werden, is het niet helemaal duidelijk tot welke periode deze restanten precies behoren.

Tijdens de werfbegeleiding werden in de kapel 1 muurrestanten en 4 aanzetten van zuilen met funderingen aangetroffen.

Er werden geen sporen aangetroffen tijdens de werken aan de borstwering. Wel werd de opbouw van deze overwelfde ingegraven elektriciteitscabine duidelijk. Deze constructie zou in de tweede helft van de 19de eeuw gebouwd zijn door de familie Arconati-Visconti.

Buiten de kapel werden 2 muurfragmenten gevonden. De oorsprong en de functie zijn onduidelijk.

De aangetroffen baksteenformaten zijn vergelijkbaar met degene die werden aangetroffen tijdens het archeologisch vooronderzoek. Dergelijke baksteenformaten werden eerder ook al aangetroffen tijdens de opgravingen door S. Van Bellingen aan het kasteel van Gaasbeek. Hier werden de geassocieerde structuren in de 16de à 17de eeuw geplaatst. Dergelijke datering zou ook kunnen opgaan voor de aangetroffen muurstructuren tijdens dit archeologisch onderzoek. Er zijn geen vondsten aangetroffen die een oudere oorsprong indiceren, in de late middeleeuwen.