Dans la vaste plaine qui s'étend au sud de Saint-Saturnin-les-Apt, une route secondaire passe près de cet édifice entouré d'une agréable prairie plantée d'arbres et appartenant à la ferme voisine. Une grande pierre rectangulaire taillée en creux signale le nom du lieu-dit : Saint-Pierre-d'Agnane.

        Comme dans bien des cas, la chapelle occupe le site d'une villa gallo-romaine dont on connaît pour une fois le nom du propriétaire, un certain Annius.

        Agnane est le nom d'un ancien village gallo-romain qui fut brûlé par les Sarrazins en 869. Les survivants se réfugièrent sur l'actuelle colline de Saint-Saturnin, et y bâtirent une forteresse dont l'église paroissiale fut consacrée à ce saint.

        On suppose qu'au IXe siècle le domaine d'Agnane où se trouve la chapelle appartenait à la famille Foucher, dont l'un des fils, saint Mayeul, fut abbé de Cluny. Au Xe siècle, il est cité dans le "cartulaire" (recueil de titres de possession) de l'église d'Apt. L'édifice actuel fut sans doute bâti à la fin du XIe siècle ou au début du XIIe. En 1234, le "prieuré rural de Saint-Pierre-d'Agnane" était rattaché au monastère de Sainte-Croix, proche de Roussillon.

        Ce prieuré ferma définitivement ses portes en 1711. Sous la Révolution, sa chapelle et ses terres furent vendues comme bien national. Les deux siècles suivants la virent subir diverses utilisations avant de tomber peu à peu en ruine.

        Ce n'est qu'en 2001 qu'elle bénéficia d'une restauration complète, au prix de beaucoup d'efforts et de ténacité consentis par ses propriétaires, René et Nicole Després. Les travaux durèrent une quinzaine d'années et furent couronnés par une nouvelle consécration célébrée par monseigneur Bouchex, archevêque d'Avignon.