Автором проекта часовни-усыпальницы выступил петербургский архитектор Роберт Робертович Марфельд, который никогда так и не побывал в Мире. Эскиз, датированный 1901 годом, был опубликован в 1902 году Г. В. Барановским в его «Архитектурной энциклопедии второй половины XIX века». 24 августа 1902 года проект одобрило Строительное отделение Минского губернского правления. По мнению некоторых исследователей, Марфельд, проявивший себя здесь как смелый художник-композитор и стилизатор, хотел добиться, чтобы здание перекликалось со средневековым Мирским замком, на что указывают устремлённость вверх, готическая кладка, красный цвет кирпича и фактура и цвет камня для облицовки цоколя. Сверхзадачей, по мнению искусствоведов, стояла идея создания «внутрисемейного символа высокородного происхождения и аристократизма» заказчиков, и как результат часовня достигла объёмов небольшой церкви.
Средства на строительство были выделены княгиней Клеопатрой Михайловной Святополк-Мирской. Возведение часовни началось в 1904 году. При этом существует мнение, что постройка завершилась в 1911 году. Однако исследовательницы О. Новицкая и Л. Прокопенко на основании клировых ведомостей церквей округа за 1910 год, в которых уже упомянута «церковь-склеп князей Святополк-Мирских в имении Замирье», настаивают именно на том, что часовня была построена уже в этом году. В то же время клировая ведомость Мирской Николаевской церкви 1909 года данных о часовне не содержит. Благодаря обнаруженным в архиве Свято-Троицкой церкви документам удалось установить, что часовня была освящена в честь Святого Николая. Это же подтверждает и «Кліравая Ведамасьць Наваградзскай і Баранавіцкай Епархіі, Царквы Сьвята-Троіцкай, горада Міра, Мірскага Благачынія, Мірскага раёну, Баранавіцкай акругі за 1942 год». Возможно, выбор имени святого был связан с тем, что часовня была построена в память о Николае Ивановиче Святополк-Мирском, муже княгини Клеопатры. Местные жители доступа в часовню не имели.
В феврале 1910 года в часовне была захоронена княгиня Клеопатра Святополк-Мирская, а 3 мая 1913 года — её внучка, дочь её сына Ивана Соня Святополк-Мирская (утонула в Болгарии). Данные о последнем захоронении сохранились в Богослужебном дневнике 1899—1914 годов из Национального исторического архива Беларуси. Панихиду провёл священник И. Хлебцевич и дьякон Занцевич, после чего состоялись проводы со станции Замирье в Мир и панихиды с погребением в склепе. Участвовали протоиерей Ф. Сцепуро и тот же священник Хлебцевич. В то же время дата перезахоронения самого князя Николая Святополк-Мирского достоверно неизвестна.
По одной из версий, после присоединения Мира к Польше в 1921 году часовня стала католической и использовалась как костёл. В то же время сохранились данные о том, что проводился крестный ход, когда утром в пятницу перед Пасхой из церкви выносилась плащаница и относилась в часовню, называемую местными жителями Княжеской церковью. Забиралась плащаница в субботу вечером. Согласно другим воспоминаниям местных жителей, служб в часовне не проводилось, кроме освящения хлеба на Троицу. По воспоминаниям местных жителей, в 1920—1930-е годы колоколов было уже не менее трёх. Двери в это время были дубовыми с вырезанными на них крестами. За часовней присматривал сам князь Михаил Святополк-Мирский.
В 1922 году в часовне-усыпальнице был захоронен Иван Святополк-Мирский. В 1938 году состоялись похороны князя Михаила, ставшего в 1930-е годы католиком. Его отпевание было проведено в Николаевском костёле, после чего гроб с телом по улице Несвижской был доставлен непосредственно в часовню. Внутрь склепа, где князь был захоронен справа от входа, из пришедших на похороны попасть смогли лишь некоторые люди. Кто был захоронен шестым в усыпальнице, достоверно неизвестно. Среди возможных рассматриваются князь Владимир Николаевич Святополк-Мирский (умер в Египте в 1906 году), внук князя Николая и Клеопатры князь Николай Семёнович Святополк-Мирский и одна из тётушек князя Михаила.
Согласно одним данным, церковное имущество было разграблено в 1939 году. В то же время, согласно данным из архива Свято-Троицкой церкви, представители власти вывезли всю церковную утварь в 1940 году. То, что осталось, в 1940 году оказалось в Свято-Георгиевской церкви на православном кладбище в Мире. 14 августа 1948 года вышло постановление Мирского райисполкома, согласно которому здание часовни стало использоваться как зернохранилище спиртового завода. В этих целях часовня использовалась около 20 лет. В крипте хранились же торф и уголь. В октябре 1978 года Совет министров БССР принял Постановление о реставрации Мирского замка и строительстве в г. п. Мир художественного профессионально-технического училища. В соответствии с ним планировались работы по комплексной реставрации Мирского замково-паркового комплекса, включая и часовню.В 1993 году часовня ещё не действовала. В 2000 году часовня-усыпальница в составе объекта «Замковый комплекс Мир» вошла в Список Всемирной природного и культурного наследия.
