Aquesta església, documentada des del 1067, es trobava molt a prop de la Seu, i era designada com a capella forana d’ella. Cal tenir present que també hi hagué un altar del Sant Sepulcre a l’interior de la catedral, a l’absis central, que apareix esmentat per primer cop l’any 1126.
Molts autors han situat aquest temple al cementiri del Paradís. Segons la nostra opinió aquesta capella era al cementiri situat davant de les portes de la Seu. Això es dedueix d’un document del Libri antiquitatum de l’any 1078, en què Ponç Geribert, canonge del Sant Sepulcre, rep de la canonja dues casetes petites situades a la porta de l’església: una d’elles “tempore transacto fuit capitulum ecclesie Sancti Sepulcri”. Li posen com a condició que, com que les cases eren veïnes de la Seu, vigili totes les coses necessàries a l’honor i al culte de la dita església.
L’església del Sant Sepulcre degué ser de planta circular, com la de Santa Maria Rodona de Vic, situada també a les portes de la catedral. En un document de l’any 1216 es pot llegir “in predita sede iuxta portam Sancti Sepulcri”, cosa que sembla indicar la proximitat entre la Seu i la porta de la capella del Sant Sepulcre.
La capella forana encara existia l’any 1340 i, per tant, cal situar-la fora del perímetre actual de l’absis de la catedral gòtica. No es coneixen detalls del seu enderrocament.