La capella de Nostra Senyora de les Puelles era situada a la vora del portal de Sobrepones, al costat de l’actual palau de Justícia. Les obres d’anivellament de la plaça de la catedral, al peu de l’escalinata, posaren al descobert les restes de la capella. No hi ha documentació específica de la seva antiguitat i del seu funcionament, però l’estudi de les restes arqueològiques dóna peu a situar-la en el segle XII. Sembla que rebé el nom de les Puelles pel fet d’atribuir-ne la fundació a dues germanes donzelles. En registres de la baixa edat mitjana, apareix administrada per la Sagristia Major de la seu. Hi ha notícia que al costat de la capella hi havia un pas que anava a la muralla, sobre la pujada de Sant Feliu.
En 1599, Santa Maria de les Puelles fou incorporada a l’edifici del nou seminari que es construí en aquell indret, però fou demolida el 1724. El benefici que hi havia a la capella fou traslladat a la seu.