La primera referència històrica documentada sobre la capella de Santa Cecília correspon al 18 d'agost de 1222, quan el prior Ramon de Gurb, amb tots els canonges del priorat, va fer l'establiment o fundació d'un beneficiat corresponent a un sacerdot que havia de tenir cura de l'església de Santa Cecília, fundada prop del monestir. El rector de Santa Cecília havia de celebrar-hi una missa cada dia, i havia de tenir cura de la confraria o confraternitat establerta al monestir.
El 1258 el priorat va donar al sacerdot de Santa Cecília un solar per a edificar-hi una casa, que termenejava a migdia amb la capella de Santa Cecília, a llevant amb un hort del mas Centes, i a ponent i a tramuntana amb les propietats del monestir. Juntament amb la rectoria de Santa Cecília se li va donar també un petit hort. En el mateix moment se li va concedir que s'apliqués a benefici de la capella de Santa Cecília el lloguer de les quatre casetes prop de la capella de Santa Cecília [possiblement en el carrer Major], que mossèn Constantí havia fet construir a la vila de l'Estany, i finalment es va establir una dotació de diners i de blat per al manteniment de la capella.
Fins al 1390 es coneixen els diversos rectors de la capella, alguns dels quals actuaren també com a notaris. A partir d'aquest any sembla que deixà de proveir-se el càrrec, o almenys sembla que el sacerdot no hi residí.
Josep Tresserra esmenta, en la seva ressenya històrica de l'Estany, que en documents dels arxius de l'Estany i d'Oló va trobar referències sobre la celebració de grans mercats de bestiar davant la capella de Santa Cecília, en un camp del mas Grau, al costat dels corrals del carrer de Rodors, sense especificar-ne l'època.
La capella s'abandonà durant les convulsions del monestir de l'Estany del principi del segle XV, segons el testimoni d'una visita pastoral de 1442, en la qual s'esmenta que l'església de Santa Cecília era totalment abandonada, sense portes, i amb l'altar destruït, essent rector en aquell moment mossèn Felip Balmes, que residia a Moià.
Sembla que pels volts de 1470, en temps de la guerra civil contra el rei Joan II, es completà la ruïna de la capella de Santa Cecília.