Située en périphérie du quartier thermal sur d’anciens terrains labourables, cette parcelle est construite au milieu du 19e siècle. Un édifice y est représenté dans les plans locaux à partir de 1856, et notamment dans les cartographies touristiques de 1888 et 1890. Il appartient alors au docteur Ferdinand Chayé, médecin renommé qui passa une grande partie de sa vie en Argentine et retourna à Bagnères en 1890 où il pratiqua la médecine thermale et épousa Caroline Géruzet, fille de l’éminent industriel. Sans doute en raison de son lien viscéral avec l’Amérique du Sud, le docteur Chayé baptise sa maison Carmencita, qui adopte encore de modestes proportions (un rez-de-chaussée et un étage mansardé, auquel est adjointe une écurie avec entrée sur rue). Elle est cependant nommée Villa Chayé en 1913 lors de l’expropriation du domaine Subervie voisin, dont elle est présentée comme limite de propriété dans les descriptifs de vente aux enchères.£A la suite du décès du docteur Chayé en 1914 (dont la nécrologie est prononcée par le docteur Gandy, l'un de ses plus proches confrères) et de son épouse en 1922, c’est Pierre Chayé, sans doute leur fils, qui hérite de la villa. La demeure n'est plus utilisée en tant qu’habitation de médecin mais comme résidence de villégiature, les nouveaux propriétaires partageant leur vie entre Paris, la Seine-et-Marne et Bagnères. C’est pourquoi ils réfléchissent au remaniement de la bâtisse dès 1924.£Pierre Chayé, qui souhaite la rendre plus confortable, commande ainsi la surélévation d'un étage, la création d'une terrasse au-dessus des anciennes écuries et l’apport d’éléments de conforts. Bien qu’une réflexion et des projets soient menés de concert avec l'architecte palois Jules Noutary en 1924 et 1925, il n'est pas totalement certain que les propositions exécutées résultent de cette collaboration. Chayé rejette en effet brutalement le premier projet, trop démesuré au regard de ses possibilités financières. Un an plus tard, il verse cependant le montant des honoraires à Noutary pour les relevés d’état des lieux et l'établissement de plans, mais aucune précision et aucun document iconographique correspondant au projet définitif n’atteste la paternité indéniable du maître d’œuvre sur ce chantier.£D’autres travaux sont réalisés dans les années 1970, pour surélever les anciennes écuries situées sur la gauche de la façade sur rue et ainsi agrandir le premier étage.