Cette chapelle daterait de 1620, comme le laisse à penser la date gravée sur une pierre au-dessus du porche. Elle faisait partie du Domaine des Rues qui formait avec Joutecrot et Longsard l'une des trois zones de vignobles de la paroisse d'Arnas.
Un document datant de 1772 a été retrouvé, il relate un mariage qui eut lieu dans cette chapelle ; mariage de raison assurément puisque le fiancé était très laid mais riche, et nous laissons à la mère de la fiancée le soin de nous annoncer ce mariage dans une lettre du 8 août 1772
Primitivement, cette chapelle était plus petite et a été agrandie en 1883, date à laquelle elle fut baptisée sous le nom de "Notre-Dame des Rues", ayant pour fête patronale, la fête de la Nativité de la Sainte-Vierge, le 8 septembre. Ce jour-là, on bénissait les raisins, et grand nombre de viticulteurs se rassemblait sous la bénédiction de leur Sainte-Patronne en vue d'avoir la meilleure récolte possible.
En 1987, le conseil municipal d'Arnas accepte la donation par le G.F.A. du Domaine des Rues, de cette petite chapelle et entreprend les travaux de remise en état afin de mettre en valeur ce patrimoine historico-religieux.
Le tilleul qui ornait la façade de la chapelle et qui complétait le site n'a pas survécu aux orages du mois d'août 2008. Il faut dire que son tronc était creux et qu'il ne restait plus beaucoup de matière vivante. Cet arbre s'est donc abattu sur le bâtiment en ne faisant heureusement que peu de dégâts.
Le conseil municipal a décidé de replanter un tilleul à la sainte Catherine !