Cette chapelle, qui faisait partie des premières constructions carolingiennes du début du Xe siècle, est la partie la plus ancienne du Mont. Elle a été conservée pour soutenir la partie ouest de la nef.
Ce quadrilatère long de 11 m (sur 13), irrégulier à cause de son adossement au rocher à l'est, présente deux nefs parallèles séparées par un épais mur percé de deux arcades et terminées par deux petits sanctuaires voûtés en berceau. Ceux ci sont surmontés de tribunes qui servaient probablement à présenter les reliques aux fidèles.
Lors de la construction de l'église romane, à partir de 1023, cette chapelle fut allongée à l'ouest et renforcée pour soutenir les dernières travées de la nef et la façade, puis peu à peu engloutie dans les entrailles du monastère. Ce n'est que depuis la restauration de 1960 qu'elle a retrouvé son aspect originel; adossé au rocher à l'est, elle était alors ouverte sur les trois autres cotés. On y retrouve les caractéristiques de l'architecture carolingiennes : murs épais (jusqu'à 2 mètres), blocs de pierres grossièrement taillés, arcs en briquettes (emprunté aux romains), surfaces murales nues sans recherche de symétrie (les deux fenêtres du coté sud ne sont pas dans l'axe des arcs du mur central). On trouve aussi des restes d'enduits de décoration sous les arcs du mur central.
Construite pour remplacer l'oratoire d'Aubert du début du VIIIe siècle, elle en conserva l'emplacement et la structure: pouvant contenir une centaine de personnes on y remarque le double sanctuaire, l'un destiné au culte de l'Archange Saint-Michel, l'autre vraisemblablement dédié à la Vierge ou à la Sainte-Trinité (copie de l'oratoire du Mont-Gargan en Italie, tout premier oratoire à Saint-Michel datant du Ve siècle).
Derrière le mur est du sanctuaire sud, une ouverture pratiquée en 1961 permet de contempler un mur composé d'un entassement de blocs de granit grossièrement taillés. Ce mur continue le rocher contre lequel s'appuie le sanctuaire nord; on peut présumer que c'est un vestige de l'oratoire construit par Aubert.
«Ainsi, cet ensemble extraordinaire de constructions qu'est le Mont-Saint-Michel prend racine dans cette église, pieusement conservée et enchâssée respectueusement au cours du développement de l'abbaye, car elle constituait le lien avec l'oratoire primitif» - Yves-Marie Froideveaux, conservateur en chef des Monuments historiques chargé du Mont de 1957 à 1983, qui dirigea la restauration de Notre-Dame-Sous-Terre.
