De origem nos tempos da Reconquista Cristã da região no séc X.Esta capela estaria integrada numa villae agraria romana. Chegou a ser sede paroquial até ao século XIII quando se tornou dependente da Sé de Lamego Na segunda parte do séc. XIV, o Bispo do Porto D.Afonso Pires, escolheu a capela como local para a sua sepultura, e ergeu em 1362 um altar em honra a Santa Maria. Em 1643 sofreu profundas alterações ao ser integrada no Solar dos Viscondes de Balsemão, ficando com o actual aspecto exterior seiscentista. A entrada original a poente ficou tapada pelo volume do Solar, e a sua entrada passou a ser feita pela porta lateral. Na fachada norte uma inscrição dá-nos conta da reforma empreendida  por Luis Pinto de Sousa Coutinho e sua mulher.

A capela de S. Pedro de Balsemão é o mais antigo de todos os monumentos de Lamego e, de acordo com alguns historiadores, o segundo da Península Ibérica. A sua origem suévico-visigótica remonta ao séc. VII, ao tempo de Sisebuto (rei visigótico que chegou a cunhar moeda em Lamego).

No séc. XVII, a capela foi reedificada, sendo desta época a excelente talha que a reveste interiormente. De raro valor histórico e arqueológico, o templo, com três naves, possui duas peças do séc. XIV dignas de menção: uma escultura da Senhora do Ó esculpida em pedra de ançã (ver Tesouros Artísticos) e o túmulo do Bispo do Porto D. Afonso Pires, esculpido em granito. No seu interior sobressaem, ainda, duas fiadas de três arcos de cada lado assentes em colunas cilíndricas.