La chapelle, parfois appelée oratoire, a été construite à la fin du 16e siècle par Philippe Udressier, écuyer, en mémoire de sa fille Claire Claudine, décédée de la peste le 17 août 1576 et inhumée à l’église Saint-Anatoile. La date 1579 est gravée sur une pierre surmontant la porte ouest de la chapelle. Le fondateur y fonde une messe quotidienne et place une statue de saint Roch. L’édifice devient un lieu de pèlerinage lorsqu'apparaissent des épidémies. D’après Babey, l'abbé Robin et Pinault, auteurs de l’Histoire chronologique de Salins, une chapelle aurait été fondée dès 1329 par la famille Guillaume dans une de ses propriétés, sous l’invocation de saint Roch de Montpellier. Bien que la datation soit erronée (ce pèlerin thaumaturge est né vers 1350), l’édifice est connu sous le nom d’ermitage ou de chapelle Saint Roch. C’est effectivement sur le flanc ouest du mont Belin, " hors la ville ", que les pestiférés étaient relégués au Moyen-Âge (mention de " loges "). Sur la vue cavalière de la ville peinte par Nicolas Richard dans le second quart du 17e siècle, la chapelle apparaît sous le vocable de Notre-Dame des Sept Douleurs, puis " hermitage " sur un plan de 1738 et " chapelle " sur un autre plan daté 1759. Un ermite aurait été autorisé à bâtir une cellule près de l’oratoire vers 1600 (il est mentionné comme ermite de Saint-Roch en 1609). Il est chargé de sonner le tocsin lorsqu’un incendie se déclare dans la ville. En octobre 1625, la ville accorde vingt livres " pour employer à une citerne que l’on veut faire proche de la chapelle des Sept Douleurs pour la commodité des pestiférés et de l’ermite ". Au 17e siècle est fondée par un chanoine de l’église Saint-Michel une procession annuelle (le 16 août), qui disparaît vers 1820 lorsqu’on aménage le cimetière à l’ouest, en contrebas. Des bâtiments sont construits de part et d’autre de la chapelle, vraisemblablement dans la seconde moitié du 17e siècle. Ils sont touchés par un incendie à l’été 1753, et peut-être aussi en 1785.

En janvier 1793, Jean-Baptiste Bondenet, ex-ermite à Saint-Roch, propose à la ville d’acheter l’ermitage " pour l’instruction des enfants de la ville ". C’est finalement lui qui cette même année acquiert les lieux pour 15 200 francs, et qui y implante un pensionnat. Une trentaine d’élèves y sont présents en 1803, puis 75 (?), dont 15 internes, dans la seconde moitié du 19e siècle. Après la mort de Jean-Baptiste Bondenet, l’établissement est tenu par son fils Louis (1799-1879) qui, d'après l'épitaphe gravée sur sa tombe au cimetière, " dirigea l'institution de St Roch pendant 50 ans ". La tombe de la famille Bondenet porte une plaque où il est inscrit que " Jean-Pierre Bondenet (1802-1880) dirigea l'école mutuelle de Salins ". Il semble que le pensionnat ferme ses portes dans le troisième quart du 19e siècle. Simon Joseph dit Armand (fils de Jean-Pierre ?) est inscrit comme propriétaire sur la matrice cadastrale en 1895. Après son décès en 1898, Jules Léon lui succède : il est alors qualifié d’ " hôtelier à l’ermitage, marchand de vin à Saint-Roch ". La " Pension de famille Ermitage Saint-Roch Léon Bondenet » " est attestée en 1948, mais il semble qu’elle disparaisse peu après, laissant la place à un restaurant. Un petit bâtiment d’accueil est construit vers 1952 contre la façade ouest. Les bâtiments servent aujourd’hui de logements et de chambres d’hôte.