Une chapelle dédiée à la Vierge et à sainte Eugénie fut érigée au sein de la Fondation Eugène-Napoléon sur le modèle paléochrétien, par l’architecte J.-I. Hittorff entre 1853 et 1856 ; créée grâce aux libéralités de l’impératrice Eugénie qui transforma la valeur d’un collier de diamants de 600 000 francs offert par la Ville de Paris à l’occasion de son mariage, en un don pour la création d’un « établissement d’éducation gratuite pour les jeunes filles pauvres », cette fondation porte le nom du jeune prince impérial Louis-Eugène qui naquit le 16 mars 1856. Les Sœurs de Saint Vincent-de-Paul assurèrent la charge de l’établissement depuis son ouverture officielle le 1er janvier 1856 jusqu’en 1976.

La chapelle conserve son décor original ; parmi les artistes choisis par Hittorff, l’auteur des douze verrières consacrées aux Apôtres, posées vers 1856-1857 dans les baies hautes, reste anonyme, mais peut-être pourrait-on attribuer la paternité de ces verrières à Maréchal de Metz, dont Hittorff s’était déjà assuré la collaboration à Saint-Vincent de Paul ? Les médaillons aux effigies des Apôtres se détachent sur des fonds ornementaux colorés, d’un effet particulièrement chatoyant ; les larges bordures aux motifs de ferronneries et de fleurons sont peintes aux émaux.