Tato kaple byla postavena roku 1726 za Špitálskou bránou při cestě do Hracholusk kněžnou Annou Marií Vilemínou, rozenou z Althanu, která ji nechala zasvětit sv. Vilémovi, patronu a utěšiteli odsouzenců. To z toho důvodu, že v těchto místech bývalo popraviště. Říkalo se zde „Na stínadlech“ nebo též „Na kolečku“, protože tady odsouzenci kladli hlavu pod meč nebo bývali lámáni kolem. Po zrušení popraviště tu stávala prostá Boží muka, kamenná lavice a místo pro špalek. V některých pramenech je uvedeno, že kapli postavila spolu se svým manželem Filipem Hyacintem z Lobkowicz, ale to jen z toho důvodu, že v tehdejších dobách nemohla žena, ač šlechtična, dělat nic bez svého chotě.
Plán kaple, od svého počátku vedené jako veřejné (spolu s kaplemi sv. Rozálie a sv. Josefa; zámecká kaple Nejsvětější Trojice však nenáležela k veřejným), zhotovil nejspíše litoměřický stavitel Octavio Broggio (též psán jako Oktavián Broggi), který v letech 1725-1734 vedl v Roudnici nad Labem nákladnou přestavbu proboštského chrámu Narození Panny Marie v augustiniánském klášteře, což by dosvědčovaly rovněž některé stejné detaily na obou objektech. Poprvé ji najdeme kartograficky zaznamenanou v I. Vojenském mapování z let 1764-1768 a jeho rektifikaci z let 1780-1783 (viz
http://oldmaps.geolab.cz/map_viewer.pl?lang=cs&map_root=1vm&map_region=ce&map_list=c056). Od své výstavby bylo o ni vzorně pečováno nákladem roudnického panského patronátu a vzhledem ke svému umístění bývala vždy ozdobena a ve svém sousedství měla slavobránu, když měl navštívit Roudnici nějaký význačný host nebo se konaly různé významné slavnosti. Řadu věcí ohledně ní nalezneme zejména v kostelních účtech, které byly vedeny od roku 1738. Všemu udělalo konec 20. století, kdy se začalo na objekt zapomínat a ten byl navíc obklopen novobarokním okresním sirotčincem. Tehdy bylo totiž rozhodnuto, že u kaple bude utvořeno malé náměstíčko, jež bude lemováno kaplí sv. Viléma a těsně za ní již zmíněnou stavbou okresního sirotčince, která byla schválena roku 1909. Díky této stavbě byly v okolí kaple objeveny různé archeologické nálezy, i když to není nic divného, protože již v roce 1866, kdy se tu nacházela pouze stodola měšťana Josefa Horáka, zde byly při snižování dvorku zjištěny lidské pozůstatky a různé bronzové předměty (viz
https://isadtest.npu.cz/roudnice-n-l-u-kaple-sv-vilema-1262). Jedinou výraznější tehdejší věcí se stala stavba nového schodiště u kaple, k níž došlo roku 1907 a její rozpočet činil 1 143,07 K, přičemž na něj přispěly po třetině: město Roudnice nad Labem, okres Roudnice nad Labem a fond kaple. Ale musíme zmínit i to, že z kaple byly vypravovány některé pohřby, příkladem budiž rozloučení s farářem P. Janem Hujou, jenž zemřel 22. října 1924. Jeho pohřeb, uskutečněný o 2 dny později, se konal právě odtud z toho důvodu, že zde tento penzionovaný farář ze Zahořan u Litoměřic sloužíval mše svaté, když se před 10 lety navrátil do svého rodiště na odpočinek. Poslední výraznější úpravy objektu proběhly za německé okupace. Stejně jako si musel na svoji opravu počkat exteriér kaple, tak měl podobný osud i její interiér. Teprve v letech 1963-1965 byla pracovníky Českého fondu výtvarného umění provedena renovace fresek. 1. září 1964 se stal objekt památkově chráněným, protože byl zapsán do státního seznamu kulturních památek (viz
https://pamatkovykatalog.cz/kaple-sv-vilema-18389722). Větší oprava kaple se uskutečnila v letech 1983-1984, a to z iniciativy místní galerie v rámci záchrany kulturních památek (zejména šlo o zpevnění a zrestaurování fresky v kopuli), v jejímž rámci došlo i na kapli sv. Josefa, která byla získána pro účely galerie roku 1960. Na důkladnou opravu si však musela počkat až na 90. léta 20. století a v roce 2009 byl zrekonstruován hlavní oltář a jeho obraz.
Jedná se o barokní budovu na obdélníkovém půdorysu, jež byla postavena z lámaného kamene a omítnuta. Dr. Bohumil Matějka v „Soupisu památek historických a uměleckých v království Českém od pravěku do počátku XIX. století. IV. Politický okres roudnický. Díl I.“ z roku 1898 ji popisuje takto:
„Průčelí je v půdorysní linii prohnuté a sice uprostřed vedmuté; po stranách stojí seskupené pilastry nesoucí oblomené kládí, v hořejším patře vedle středního štítu s vybledlou malbou a zakončující římsou dvě kamenné sochy sv. Jeronýma a sv. Marie Magdaleny, celé postavy životní velikosti, docela neoděné. Na štítě kovaný kříž mezi dvěma kamenými andělíčky. Podélné zdi orámované pilastry jsou prolomeny každá jedním oknem; toto v segmentu zaklenuté a ploše orámované. Portal je obložen profilovaným pažením pískovcovým a korunován římsou s volutami, na nichž sedí dva andílkové držící pláštík nad sdruženými štíty se znakem lobkovickým a s monogramem F v A (Fürstin von Althan). Střecha krytá taškami spočívá přímo na kopuli, z níž vystupuje uprostřed lucerna s třemi okénky; na zadní straně ozdobný vikýřek pro zvon. Vnitřek kaple tvoří obdélník 7.20 m dlouhý a 5.80 m široký, zaklenutý kopulí s lucernou. V slušně řezaném rámu oltářním nalézá se obraz na plátně, představující sv. Viléma, valně zašlý.
Klenbové fresky představují v kopuli sv. Trojici, Boha Otce a Syna s holubicí, trůnící na oblacích nad zeměkoulí povznášenou anděly a obklopené dalšími anděly, jež přinášejí odznaky umučení páně, zvláště velký kříž; v pendentivech allegorie víry, lásky, naděje a spravedlnosti, sedící ženy mohutných tvarů. Dílo provedené asi hned po vystavění kaple r. 1726 jest stejně znamenité v rozvrhu celku jak virtuósní v technickém provedení. Koncepce vznešená, kresba plynulá a jistá, barva světlá, jemná v odstínech, perspektiva vzdušná, celý dojem harmonický a elegantní. Provedl bezpochyby V. V. Reiner.“
K výše uvedenému dodejme, že Reinerovy fresky měly být zhotoveny v roce 1729. Navíc bývalý zdejší zámecký archivář Josef Dvořák ve svém rukopise „Raudnitzer SchlossErinnerungen v. 1194-1857“ uvedl k roku 1726 zprávu, že kněžna Vilemína Althanová „dala před městem vystavěti krásnou kapli sv. Viléma a dala ji od Brandtnera freskami vymalovati.“ Současné fresky jsou jistojistě Reinerovou prací a navíc v žádných záznamech není o tomto malíři zmínka, což se dá vysvětlit jen několika způsoby. Pro blízkost Německa byl odtud pozván onen malíř a ten byl autorem původní výzdoby, jež byla poté nahrazena z nějakého důvodu Reinerovým dílem, např. smrtí tvůrce. Další možností je, že se Josef Dvořák zmýlil a z Reinera udělal Brandtnera. Jaká je skutečná pravda, to již dnes sotva zjistíme. Na závěr ještě musíme dodat to, že oltářní obraz sv. Viléma, na němž se odhodlává ke zbožnému životu a vstupuje do kláštera, nad nímž byl vymalován Říp, je připisován rovněž Václavu Vavřinci Reinerovi, alespoň podle historika umění Rudolfa Kuchynky, který napsal pro 1. ročník časopisu „Umění“ stať „Malby Reinerovy v kapli sv. Viléma v Roudnici.