La datation de la chapelle souterraine est imprécise ; certains, s’appuyant sur des détails architecturaux, pensent, avec assez de vraisemblance, qu’elle date du XIIème siècle. L’on y accède par un escalier situé dans le bas de la nef gothique.
D’une dimension d’environ quatre mètres sur quatre, elle est située à l’extérieur de cette nef et est éclairée par un oculus recouvert d’une sorte de lanterne reconstruite au 19e siècle. Ses murs s’ouvrent sur des excavations remplies d’ossements ; ils proviennent d’anciens cimetières désaffectés pour l’aménagement et la rénovation du quartier de Nantilly. Le cimetière dit « cimetière haut des Récollets », était autrefois établi de chaque côté de l’église et donc au-dessus de la chapelle. Ce nom lui était donné par opposition à celui du cimetière « bas » qui, lui, s’étendait au pied du parvis de l’église jusqu’à l’actuelle rue du Mouton. Ce dernier, le « cimetière des pauvres », était souvent inondé par les crues du Thouet et devenait alors une grave source d’insalubrité…