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Lors des sondages effectués sous la voûte peinte de la chapelle, en septembre 1983, pour reconnaître l'état de la charpente en vue de sa restauration, sont découverts, dans les deux bras du transept et les premières travées du choeur, des éléments de lambris polychromes, datant du milieu ou de la fin du XVème siècle (Probablement entre 1470 et 1500). Il s'agit de huit panneaux d'environ un mètre de large et cinq mètres de haut, constitués de planchettes de largeurs variables. Les six panneaux des transepts nous racontent la vie de sainte Catherine d'Alexandrie. Dans le coeur, le panneau de gauche nous montre saint Jean, apôtre et évangéliste, et, celui de droite, Saint Marc.
Construite en granit et schiste, en forme de croix latine, orientée, la chapelle est longue de 33 mètres. Une grosse tour de granit carrée, surmontée d'une flèche couverte en ardoises, abrite un grand porche d'entrée du côté sud. Ce porche est couvert d'un lambris et ses murs sont peints de portraits des apôtres. Une tourelle, partie polygonale, partie cylindrique, renferme l'escalier d'accès.
Le lambris peint à l'huile a été réalisé par LA PALME, artiste peut-être d'origine Espagnole, en 1705, complété en 1778 par DEDUY et restauré par BLÉVIN, de Loudéac, en 1814. Il fût restauré par l'atelier parisien François Bailly entre 1986 et 1990. L'ensemble est constitué de seize panneaux. Le premier représente Notre-Dame-du-Scapulaire, et les quinze suivants rappellent les "mystères" du Rosaire, c'est à dire la vie de Jésus et de sa mère. Ces scènes sont surmontées par une galerie de portraits : évangélistes, pères et réformateurs de l'Eglise, et le roi Louis XIII consacrant la France à la Vierge du Rosaire.