Ursprünglich stand auf der Buchel, dem Hausberg von Marktoberdorf, eine kleine Kapelle. Wann diese erbaut wurde, ist nicht überliefert. Bekannt ist lediglich, dass die Rosenkranz- und Corpus-Christi-Bruderschaft im Jahre 1731 zehn Gulden zum Unterhalt der Wendelinkapelle stiftete.
Zu dieser Zeit war die Buchel noch nicht bepflanzt. Auf ihr waren diverse Weiden vorhanden. So stand die Kapelle also inmitten von Herden – wie einst der irische Königssohn Wendelin, der seine Heimat verließ, um „im Elend“ Schafe zu hüten. Wegen diesem heiligmäßigen Lebenswandel wurde der heilige Wendelin zum Bauernheiligen, der auch in Marktoberdorf seit jeher verehrt und zum Namenspatron der Kapelle erwählt wurde.
1907/08 wurde auf Anregung des Oberdorfer Verschönerungsvereins die Wendelin-Kapelle neu erbaut. Dieser Neubau erinnerte an einen kleinen Barocktempel, zu dessen Vorhalle eine kleine Freitreppe hinauf führte. Um ihrem Heiligen zu ehren, leisteten die Bauern Fuhrdienste ohne Lohn. Auch einige Handwerker verzichteten teilweise ganz auf eine Entschädigung für ihre Lieferungen und Leistungen oder ermäßigten die Kosten. Die restlichen Kosten von 8000 Mark wurden durch Spenden aufgebracht. Die Wendelinfigur und der Leuchter wurden zur Einweihung im Jahr 1908 vom Apotheker Asmus gestiftet.
Aufgrund der hohen Feuchtigkeit im Mauerwerk musste die Kapelle bereits unter der Leitung des Bezirksbaumeisters Spatz 1922/23 abgetragen und in ihrer heutigen Form neu errichtet werden. Die Baukosten betrugen damals, zur Zeit der Inflation, knapp 19 Milliarden Mark. Auch diese Summe wurde durch Spenden aufgebracht.
Als die Kapelle 1956 erneut aufwendig saniert werden musste, wurden die Kosten von 1200 Mark durch die beiden Sennereigenossenschaften von Marktoberdorf übernommen. Weitere Renovierungen sind für die Jahre 1971 und 1984 vermerkt.
Im Jahre 1974 wurde der Kreuzweg, der 1908 in die Kapelle gelangte, gestohlen. Einen Teil konnte die Polizei ausfindig machen. Aber noch heute fehlen vier Einzelbilder. Heute befindet sich der Kreuzweg im Pfarrhof. Die beiden Altarboschen wurden 1995 von Barbara Klotz, Elisabeth Eichele, Barbara Hofacker, Elfriede Wiedemann und Ludowika Huttner in mühevoller Technik der Klosterarbeiten geschaffen.
Jährlich wird zum Patrozinium am 20. Oktober eine feierliche Messe an der Kapelle zelebriert.
Für die Pflege der Kapelle und den Blumenschmuck sorgt heute der Heimatverein Marktoberdorf e.V.