De belles fresques romanes font la renommée de la chapelle de ce prieuré de l'abbaye de Thiron, fondé vers 1115 par Agnès de Montigny.

Le bâtiment remonte en partie à cette époque. Il se compose d'un vaisseau rectangulaire couvert d'une voûte en berceau plein cintre terminé vers l'orient par une abside voûtée en cul de four. La partie occidentale de la nef, au-delà des colonnes engagées supportant l'arc doubleau, ainsi que la façade percée d'une large baie géminée avec oculus doivent dater de la fin XIIème siècle, voire du début du XIIIème siècle, malgré l'aspect encore roman du portail. La partie la plus ancienne est ornée de fresques contemporaines de la construction. Dominant l'autel, la statue en pierre de Notre-Dame d'Yron est encore l'objet d'un pèlerinage. Les bâtiments du prieuré, reconstruits au début du XVIème siècle et transformés en habitations particulières, existent toujours au nord de la chapelle.
En 1212, des enfants entraînés par le pâtre Estienne de Cloyes partent de la chapelle d'Yron pour une Croisade en Terre Sainte qui se termine tragiquement.
A la Révolution, la chapelle est vendue et transformée en grange à foin, mais le culte marital continue. Elle est rachetée en 1884 et son propriétaire en fait don à l'hospice. D'importants travaux de restauration sont effectués et elle est rendue au culte le 7 juillet 1898.
A la voûte du Chœur, le « Christ en Majesté » qui a été recouvert d'une composition identique au XIIIème siècle.
Sur le mur latéral gauche, « l'Adoration des Mages » ainsi que « la Flagellation du Christ ». Ce dernier thème n'a que deux représentations connues dont celle de la Chapelle d'Yron. Sur le mur latéral droit, le « Baiser de Judas » et sur celui de l'abside, les Apôtres figurés dans des arcatures peintes.
Il convient aussi de signaler, une très belle Vierge à l'enfant en pierre polychrome du XIVème siècle.
La chapelle est classée Monument Historique le 16 avril 1929.
Restauration des fresques en 1964.
De très importants travaux de restauration ont été réalisés récemment.