La cappella (sec. XVII), la terza a destra, fu ceduta dal Vescovo alla famiglia fanese Nolfi nel 1604 che ne attuò la completa trasformazione rendendola un importante esempio di arte barocca.

Al 1606 è datata la pala d'altare raffigurante " L'Assunta e il Paradiso" del pittore Andrea Lilli, rilevante esempio di pittura manierista rispondente ai canoni controriformati.

Del 1606 è anche il contratto per la realizzazione dell'altare eseguito su disegno di Matteo Castelli di Como, mentre le due virtù teologali, la Fede e la Speranza, poste sopra il timpano, furono eseguite dallo scultore fiorentino Francesco Sonzino.

Ai lati della cappella i monumenti funebri dei due fratelli Cesare e Guido Nolfi sono ornati dai busti, collocati nel 1612, dello scultore Francesco Caporale.

La decorazione plastica fu completata (1616/17) dallo stuccatore Pietro Solaro su disegno di Girolamo Rainaldi, mentre il ciclo affrescato, che rende celebre la cappella, è opera di Domenico Zampieri detto il Domenichino.

Fu il giurista Guido Nolfi a commissionare il lavoro. A Roma, dove ricoprì importanti incarichi nella curia papale, potè conoscere il Domenichino con il quale stipulò un contratto nel 1617 per la realizzazione di sedici affreschi rappresentanti le "Storie della Vergine", compiuti fra il 1618 e il 1619 (di questi l'affresco del cupolino con il Padre Eterno è andato perduto).

I lavori di decorazione della cappella proseguirono anche dopo la morte di Guido Nolfi con altre figure allegoriche e angioletti.

Il complesso decorativo fu notevolmente danneggiato nel 1749 a seguito di un incendio divampato nel coro e a causa dell'umidità. Nel 1762 il fanese Sebastiano Ceccarini restaurò i dipinti che successivamente vennero quasi abbandonati. Di recente sono stati accuratamente restaurati insieme all'intera decorazione della cappella.