La chapelle, dédiée à Saint Quenin, évêque de Vaison au VIème siècle et patron de la ville, est un édifice roman, construit dans la seconde moitié du XIIème siècle. La nef fut reconstruite entre 1630 et 1636, grâce à l’évêque, Monseigneur de Suarès. L’originalité de cette chapelle, classée « Monuments historiques » en 1840 réside dans son abside : « forme triangulaire, appareil mural superbe, finesse du décor (demi-colonnes à chapiteaux corinthiens). Lui succède un massif de plan barlong formant la croisée du transept, avec, au registre supérieur, trois pilastres cannelés à chapiteaux corinthiens supportant une architrave, une frise à carreaux et une corniche à l’antique. On notera les divers personnages parfois inspirés de l’art antique. » (extrait de Ch. Goudineau, Y. de Kisch, guide archéologique de Vaison-la-Romaine ). Sur la façade occidentale rebâtie au XVIIème siècle, on peut admirer un bas-relief représentant un vase à pied d’où s’échappent deux rameaux de vigne avec grappes et feuilles, le tout surmonté d’une croix latine gemmée. Ce motif représente aujourd’hui les armes de Vaison.
Le site, occupé durant l’époque romaine par une nécropole attestée par de nombreux vestiges, est demeuré longtemps une zone de sépultures. Pour l’agrandissement de la cave coopérative, un secteur a fait l’objet de fouilles par le Service archéologique du Département de Vaucluse : 135 sépultures (datées entre le Vème et la seconde moitié du Vie siècle) aux formes diverses et réutilisant parfois des fragments d’architecture plus anciens ont été mises au jour : coffres avec entourage et couverture de pierre, ou en tuiles, tombes creusées dans la roche et à simple couverture, souvent en tuiles, tombes à fosse sans protection.