La gare de la Madeleine est établie sur la commune de Capdenac, à la frontière avec celle de Faycelles dans le cadre de la ligne de chemin de fer reliant Cahors à Capdenac concédée à la Compagnie du Paris-Orléans et inaugurée le 14 juillet 1886.
La station a été réalisée d'après les plans dressés entre 1879 (début des études définitives) et 1886 (réception de la ligne) par le service des Ponts et Chaussées. D'après l'ingénieur en chef des Ponts et Chaussées, Joseph Lanteirès, en charge de la ligne, tous les travaux devront être achevés trois ans et 10 mois plus tard, en vue de la mise en service en juillet 1886. Lanteirès décèdera quelques mois plus tard à Cahors.
L'ingénieur ordinaire Jean Caillé est en charge de la direction des travaux pour l'arrondissement de Figeac jusqu'en 1883. À partir de 1885, l'ingénieur Eugène-Laurent Heurtault fait terminer les travaux d'infrastructure et exécuter les stations. La gare de la Madeleine est construite par les entrepreneurs Cancalon et Blavy, très probablement à partir de 1885.
D'après le tableau des dépenses rédigé par l'ingénieur en chef en juin 1886, l'ensemble des coûts pour la station s'élève à 193 750 Francs dont 115 300 Francs pour la construction des bâtiments. Le bâtiment des voyageurs est conçu sur le modèle de 3e classe comportant cinq travées d'élévation pour un coût de 69 000 Francs. Ce même modèle dit de 3e classe est utilisé pour la gare de Cajarc.
Les registres du service des chemins de fer indiquent que les signaux fixes, cloches électriques, appareils télégraphiques et autres sont installés dans les stations en 1885. Des cloches électriques seront de nouveau installées en 1902 (rapport de l'ingénieur en chef du contrôle de la voie et des bâtiments).
L'établissement d'une entreprise industrielle sur le site a perturbé les abords de la gare, plusieurs bâtiments sont venus s'accoler au bâtiment des voyageurs dans la seconde moitié du 20e siècle.
Enfin, il faut également signaler la disparition probable de l'abri des voyageurs et des toilettes-lampisterie qui devaient être présents à l'origine.
Chercheur pour le Département du Lot depuis 2017. Conservateur des antiquités et objets d'art du Lot depuis 2019.