O nome da capela deve-se a uma lenda cristã, segundo a qual onze mil mulheres terão sido mortas pelos hunos depois de se recusarem a perder a virgindade. Foi mandada construir por D. Pedro de Mascarenhas, Vice-Rei da Índia, para ser seu sepulcro, e foi erguida no interior do Convento de Santo António, fundado em 1524 por sua mãe, D. Violante Henriques.
A Capela das Onze Mil Virgens é considerada um dos mais importantes exemplares da arquitectura renascentista existentes no nosso país. Construída em mármore branco, caracteriza-se pela cúpula em jaspe translúcido que permite a entrada da luz solar. Alberga algumas relíquias trazidas por D. Pedro de Mascarenhas das suas viagens. A cabeça de Santa Responsa, um das onze mil virgens, e partículas do Santo Lenho são algumas das relíquias que ali se podem encontrar.