Die Virgilkapelle wurde 1973 im Zuge des U-Bahnbaues entdeckt und als Standort des Museums in die U-Bahn-Station Stephansplatz integriert. Die unterirdische Kapelle ist einer der besterhaltenen gotischen Innenräume in Wien. Sie entstand um 1220/30 als Unterbau für einen geplanten Kapellenbau in frühgotischem Stil. Um 1246 stattete man die Kapelle mit Fugenmalereien und Radkreuzen in den Nischen aus. Darüber errichtete man hier später die Maria-Magdalenenkapelle (der Grundriss dieses Kirchleins ist im Straßenpflaster des Stephansplatzes heute noch sichtbar).

Nach dem Einbau eines halb unter der Erde befindlichen Zwischengeschoßes standen die Kapelle und die tiefer liegenden Räumlichkeiten ab dem frühen 14. Jahrhundert für ganz unterschiedliche Nutzungen bereit. Der ursprüngliche Bau, die heute sichtbare Virgilkapelle, diente einer reichen Wiener Kaufmannsfamilie als Andachtskapelle, unter anderem wurde sie mit einem Altar für den hl. Virgil ausgestattet. Für das Zwischengeschoss ist eine Nutzung als „Neuer Karner“ (Beinhaus) belegt. Die Maria-Magdalenenkapelle selbst wurde als Friedhofskapelle genutzt, während ihre Empore Versammlungen der „Schreiberzeche“ (der Bruderschaft aller Schreiber) Raum bot.

Aus konservatorischen Gründen musste die Außenstelle des Wien Museums vor einigen Jahren geschlossen werden. Nach umfassenden Restaurierungsmaßnahmen wird die Virgilkapelle Ende 2015 nun wieder eröffnet. Ein neu gestalteter, besucherfreundlicher Eingang auf Ebene der U-Bahn-Passage wird diesen faszinierenden Sakralraum adäquat erschließen, eine kompakte Ausstellung bietet einen historischen Abriss zum mittelalterlichen Wien. Mit der Wiedereröffnung der Virgilkapelle ist das Wien Museum wieder mitten im Herzen der Stadt präsent.