La chapelle aurait été construite en 1635 à l'emplacement d'un ancien prieuré connu en 1223 sous l'appellation de Notre-Dame des Auzils. Dans cet acte, Arnaud, archevêque de Narbonne, avait acquis du monastère de Boulbonne un fief à l'île de Lec, à Notre-Dame des Auzils, avec les terres cultes et incultes, bois, pâturages et garrigues en dépendants. C'est un lieu de pèlerinage pour les habitants de Gruissan qui y déposent progressivement de nombreux ex-voto marins, protégés au titre des monuments historiques en 1964. L'inscription sur le seuil, appelant à prier pour J. Rachou mort à Toulon en 1743 montre l'ancienneté de la pratique dans la chapelle. Le terme d'Auzils proviendrait du mot latin signifiant secours : auxilium.
Elle aurait été visitée le 8 novembre 1660 par Monseigneur F. Fouquet, archevêque de Narbonne. Un document de 1672 semble indiquer qu'un ermite ait été associé la chapelle depuis cette date.
La chapelle, exigüe, aurait selon Yché (op. cité), été agrandie en 1828. La date porté sur la clé du choeur, 1848 correspond peut-être à la fin de la campagne d'agrandissement avec l'achèvement du choeur.
Au 19e siècle, l'ermite qui occupe les lieux s'appelle François Cyrprien. Né en 1806 et frappé de nanisme, il s'installe dans le grotte Saint-Salvaire, sous la chapelle, où il réside pendant 33 ans avant d'être enterré à Gruissan en 1888.
Les pèlerinages
Trois pèlerinages principaux ont lieu chaque année : le lundi de Pâques et le lundi de Pentecôte, en hommage aux marins disparus en mer. Cette tradition a commencé en 1797 après la disparition de 32 marins, le 28 février à cause d’une tempête. Yché décrit ce pèlerinage en 1916 en ces termes : "les patrons pêcheurs marchaient les premiers avec le petit bateau qui dans l'église ornait la chapelle Saint-Pierre. Les matelots suivaient, un petit pavillon à la main. En tête et pieds nus s'avançait le porteur de "Nostre-Segné-lou-Gros" (Notre Seigneur le gros), grand christ de bois creusé à l'intérieur et qu'on remplissait de pierres ou de plomb pour en augmenter le poids. C'était un insigne honneur de le porter. Quand il n'était pas attribué aux enchères, il revenait au pêcheur le plus zélé ou le plus robuste". Il indique que ce christ a disparu des processions au début du 19e siècle. (Yché, 1916, p. 159).
Enfin, le troisième pèlerinage a lieu le dernier dimanche de septembre et date de 1835. Il a été instauré pour remercier la Vierge de la fin du choléra à Gruissan, village le plus éprouvé du narbonnais avec 94 morts.
Protection, vol et art sacré (1964-1981)
La collection de 68 ex-voto marin (15 maquette, 39 peintures, 7 statues, 8 tableaux, tableau de broderie, manuscrit, 44 cadres) a été classée au titre objet le 18 novembre 1964.
En mars 1967, la chapelle a été dotée d'un ensemble de huit vitraux aux motifs abstraits, réalisés par Henri Guérin. Trois se situaient dans le choeur, les cinq autres se répartissaient le long du mur sud. Seuls deux d'entre eux sont encore conservés.
Dans la nuit du 21 au 22 juillet 1967, la porte de la chapelle est fracturée et une cinquantaine d'ex-voto est volée. Ils ont été restitués en trompe-l’œil par Robert Cassin (1914-2015), à l’initiative de l'inspecteur des monuments historiques Pierre-Marie Auzas et grâce aux photographies qu'en avait prises l'abbé Pauc, conservateur des antiquités du département et curé de la paroisse de Gruissan. En 1981 la chapelle rénovée est inaugurée.
L'autel avait reçu en 1971 un décor peint réalisé par Geneviève Duboul, représentant dans un style naïf et poétique la Vierge à l'Enfant venant au secours des marins.
En 1978, la chapelle est attaquée par les termites et la tribune est détruite.