L'origine du nom “Carmès“ n'est pas connue avec certitude. Diverses hypothèses ont été émises par différents auteurs et historiens.... En fait, il semble que Carmès soit un nom de lieu-dit et s'écrivait à l'origine Ker-maes ou Car-ar-maez ("Hameau des champs" en Breton). Cependant, au XVII ème siècle, la chapelle fût aussi connue sous le nom de Notre Dame du Mont Carmel. Ainsi, pendant longtemps, une messe y fut célébrée le dimanche suivant la fête de Notre Dame du Mont Carmel, le 16 juillet.

Il y a plus de 500 ans, au XV ème siècle, fut bâtie une première chapelle en ce lieu, et sa tour, massive, porte la date de 1521. Le sanctuaire est alors très décoré, puisque sa voûte lambrisée est peinte et ses murs couverts de fresques. La nef possède aussi, à cette époque, un clocher chapenté.

En 1705, le peintre La Palme réalise un nouveau décor pour le lambris neuf que l'on pose par-dessus le lambris précédent. En 1720 et 1721 furent bénites les deux cloches par "Messire Fraboulet, grand vicaire de Monseigneur l'Evêque de Quimper", Neulliac dépendant à l'époque de l'évêché de Cornouaille. Les parrains furent Jean-Baptiste de Lenvos et Henri du Roscoët, seigneurs du lieu. Mais elles furent rapidement remplacées en 1751 et 1753, sans qu'on ne sache pourquoi. Ces dernières sont encore en service aujourd’hui.
 


D'importants travaux sont entrepris en 1768 : allongement du choeur, réfection partielle des murs est du transept et construction de la sacristie. En 1783, on procède à la restauration du pignon nord du transept et, quelques années plus tard, à la réfection de la façade ouest de la nef et des retables.

Sous la Révolution, comme la plupart des églises, Carmès subit quelques dommages et l'on peut voire encore aujourd'hui, au fronton de la sacristie, sous la statue abritée de la Vierge, un bas-relief gravement mutilé.

En 1814, un artiste peintre de Loudéac, du nom de Blévin, restore les peintures du lambris de la charpente réalisées par La Palme en 1705.

Plus près de nous, d'autres travaux sont effectués. Réfection de la tour et de la toiture en 1939. En 1948 sont mis en place les vitraux de la nef et des transepts. Réfection de la maçonnerie de la tourelle en 1981. Puis, un grand chantier de travaux, échelonné sur dix années, va coûter près de dix millions de francs. Ce chantier démarre en septembre 1983 : restauration de la charpente, de la toiture, des enduits, des retables, des lambris, des vitraux, des tableaux, et fermeture des ouvertures des combles pour en ìnterdire l'accès aux oiseaux. Durant ces travaux, on découvre le vieux lambris peint du XV ème sous le lambris de 1705. En juillet 1993, les principaux travaux sont achevés. Les Amis de la chapelle participent à l'installation de l'éclairage de la voûte en 1996. Subsitait un problème : la présentation des lambris du XV ème siècle... Qualifiés par les membres de la Commission des monuments historiques d'ensemble "unique, merveilleux, sensationnel, inestimable"... Durant de nombreuses années, certains habitants du quartier de Carmès n'ont jamais vu ces lambris qu'en photo. En 2009, les panneaux sont définitivement installés et présentés à l'étage de la sacristie de la chapelle, qui, pour l'occasion, a été entièrement restaurée.

Aujourd'hui encore, la restauration de la chapelle de Carmès se poursuit, grâce à la volonté des bénévoles de l'association des Amis de la Chapelle de Carmès et de la municipalité. En 2019 a eu lieu la rénovation complète des retables, mobilier et peintures du chœur, ainsi que de l'éclairage de la chapelle. À cette occasion, des fresques murales ont été mises à jour dans le transept sud.