La première pierre fut posée le 17 mai 1936 par Mgr Crépin et le 14 novembre 1937 le cardinal Verdier procède à la bénédiction solennelle.
La conception en est confiée à M. Hulot, architecte. La chapelle, longue de 50 mètres et large de plus de 14 mètres, peut accueillir 600 personnes.

Construite sur un sol sablonneux dû à la proximité de la Seine, elle repose sur des pieux profonds de 18 mètres qui lui assurent une assise solide. La chapelle montre une voûte légère, reposant sur une charpente apparente en teck, elle-même appuyée sur des arceaux en plein cintre de briques de Bourgogne.

Au fil du temps, la chapelle fut complétée et modifiée à plusieurs reprises :
En 1952, sous l'impulsion du chanoine de Chasseloup nouveau curé de la paroisse, les abords ont été aménagés avec la construction d'un portique en briques de parement orné d'une grande croix qui signale la chapelle. La façade fut également remaniée et reçut le vitrail de l'Assomption de la Sainte Vierge, œuvre du maître verrier Jacques Le Chevallier. C'est le 25 octobre 1953 ces nouveaux aménagements (conduits par un paroissien architecte, M. Raymond Busse) furent inaugurés par le cardinal Feltin.