La Vall de Vilaramó és un gran casal gòtic, aixecat bàsicament al segle XIV per un gran senyor, tal vegada l'arquebisbe de Tarragona Arnau Cescomes, que era fill de Puig-reig. Entre els segles XVI i XVII es consolidà com un de les principals masos del terme de Gaià. Els propietaris han estat com a mínim des del segle XIII la família que va adoptar el cognom primer Vall i després Vall de Vilaramó, els quals han tingut una gran influència en la història del municipi de Gaià.
En època medieval la Vall de Vilaramó formava part de la parròquia de Santa Margarita de Tortafè (fora de l'actual municipi de Gaià). Era una petita església que al segle XV va passar a ser sufragània de Sant Esteve de Vilaramó. El 1680 la Vall va adquirir el mas la Riera de Tortafè, que era una de les cases de dita església. A principis del segle XVI aquesta església encara tenia culte, però a finals d'aquesta centúria ja havia quedat desafectada, i l'altar fou traslladat a l'església de Sant Esteve de Vilaramó. L'any 1767 Joan Vall de Vilaramó, hereu del mas, va rebre el permís del papa Climent XIII per construir una nova capella, al costat de la masia. En certa manera volia substituir la de Santa Margarita de Tortafè. Comptava amb uns diners deixats en testament pel seu oncle, beneficiat de la catedral de Vic. L'església es va dedicar a sant Bartomeu Apòstol i a Margarita Màrtir. L'any següent el papa Climent XIII va concedir permís per fer la capella, i aquest mateix any (1767) es va construir, segons consta en el gravat de la porta d'entrada. Aquest temple va ser profanat durant la Guerra Civil de 1936 i se'n va cremar el retaule, que va ser incendiat a fora, de manera que la resta de la decoració interior es va poder salvar. La construcció s'ha conservat en bones condicions i pràcticament no s'hi ha hagut de fer cap restauració. Actualment s'hi diu missa per la festa del titular, Sant Bartomeu, el 24 d'agost.
