A invocação desta capela, implantada isoladamente numa paisagem rural, encontra justificação numa lenda de origens muito remotas, e que conta a história da invasão muçulmana de Almançor, que teria destruído todos os lugares por onde passou, incluindo os templos. Nesta região, foi poupada uma imagem de Nossa Senhora, por se encontrar escondida no oco de um carvalho, onde foi encontrada anos mais tarde, e motivando a edificação de uma capela. Toda esta história terá ocorrido no início do século XI, razão pela qual se reporta, tradicionalmente, a esta data a primitiva capela de Nossa Senhora dos Carvalhais (CUNHA, pp. 79-80). Todavia, o templo que hoje conhecemos deverá ter sido edificado no século XVIII, não se conhecendo vestígios de outras construções anteriores. Esta insuficiência de dados, que somente uma escavação arqueológica poderia colmatar, não nos permite avançar mais na história da capela. Por sua vez, a fonte, situada junto do templo, denuncia as mesmas características setecentistas que a fachada da capela, atribuindo-se-lhe a mesma cronologia e, muito possivelmente, tendo ambas sido edificadas no contexto de uma mesma campanha de obras.
Delimitada por pilastras, a fonte é encimada por um frontão de aletas interrompido, acolhendo no espaço correspondente ao tímpano um pequeno nicho, encontrando-se num plano inferior, a carranca a partir da qual jorra a água.
A fachada da capela apresenta pilastras nos cunhais, coroadas por pináculos, que enquadram os lanços curvos formando laçarias do remate do alçado, e que culminam num frontão triangular com cruz. Ao centro, abre-se o portal em arco abatido, e no mesmo eixo, um óculo quadrilobado. A torre ergue-se num plano mais recuado, exibido a sineira de volta perfeita no terceiro registo, e terminando em cúpula com pináculos nos cunhais.
O interior, de nave única com coro alto, coberta por abóbada de madeira, articula-se com a capela-mor, de dimensões semelhantes, através do arco triunfal, de volta perfeita e preenchido com bandeira. Ladeiam-no dois altares colaterais, de talha. A capela-mor apresenta retábulo de talha, e o tecto, sanca e rodapés são pintados.
(Rosário Carvalho)

A classificação como VC foi convertida para IM nos termos do n.º 2 do art.º 112.º da Lei n.º 107/2001, publicada no DR, I Série-A, N.º 209, de 8-09-2001
Decreto n.º 67/97, DR, I Série-B, n.º 301, de 31-12-1997 (ver Decreto)