An dem Ort, an dem sie heute steht befand sich zu Zeiten der Kelten - eventuell auch schon früher - ein vorchristliches Quellheiligtum. Die heilige Quelle und die dort befindliche Kultstätte wurden zur Urzelle des Plochinger Gemeinwesens. Es ist überliefert, dass die Kapelle während des Mittelalters von den Bewohnern Plochingens in harter Fronarbeit und unter Leistung von Spanndiensten errichtet werden musste. Die Kapelle wurde - wie so oft - direkt auf der Quelle errichtet. Sie wurde im Jahr 1328 im Beisein des Konstanzer Bischofs und des Reichsritters von Plochingen geweiht. Die Anwesenheit des hohen kirchlichen Würdenträgers weist auf die Bedeutung des vorchristlichen Quellheiligtums hin, das durch die Überbauung mit der Kapelle christianisiert wurde.

Während gründlicher Restaurierungsarbeiten 1991-93 entdeckte man unter dem Fußboden noch größere Stücke des mittelalterlichen Fußbodens. Er ist im Inneren der Kapelle unter Glas zu besichtigen.

An der Kirchmauer vor der Kapelle sprudelt das Ottlienbrünnele, das ursprünglich das Wasser der heiligen Quelle spendete. Die hl. Ottilie gilt in ganz Deutschland als Quellheilige und wird bei Augenleiden angerufen. Ihr Zeichen ist ein aufgeschlagenes Buch mit zwei Augen. Die ursprüngliche Quelle ist mittlerweile, vermutlich durch die Absenkung des Grundwassers versiegt. Das heutige Brunnenwasser kommt aus 90 Metern Tiefe aus einer salinischen Bitterquelle und spendet Mineralwasser. Klaus Kramer