La chiesetta è stata costruita nel 1642 da Giovanni Antonio Marra, probabilmente per sciogliere un voto fatto in occasione di un pellegrinaggio a Loreto. La costruzione fu terminata nel 1643.
Nel 1869 vennero eseguiti lavori per abbassare l’ingresso ed il piano interno, a seguito della sistemazione stradale di via del Colle.

Nel 1943/44 a seguito di bombardamenti anglo-americani la chiesetta venne distrutta, rimasero in piedi solo le mura perimetrali.

Nel 1990 la Confraternita di S.Sisto e la Parrocchia di S.Paolo, come atto di devozione verso la Beata Vergine di Loreto e per restituire alla città un edificio di notevole interesse artistico, decisero di acquistare e restaurare la chiesetta. Nel 1992 furono eseguiti i lavori, dopo aver avuto un nulla osta dalla Soprintendenza per i beni ambientali e architettonici del Lazio.

Per far fronte alle ingenti spese vennero raccolte offerte tra i confratelli e le consorelle, nonché dai devoti della città e si ottenne anche un contributo dall’amministrazione provinciale di Frosinone.

Nei giorni 9 e 10 dicembre 1992 fu festeggiata la Madonna di Loreto, benedetta la chiesetta con una Messa officiata dal Vescovo Luigi Belloli ed ebbe luogo una processione aux flambeaux per portare la nuova statua della Madonna presso il restaurato edificio.

In occasione della benedizione della chiesa venne affissa sulla parete la seguente iscrizione:

1642-1992

A 350 anni dalla edificazione da parte di Antonio Marra
La Ven. Confraternita di S.Sisto I° P.M.
e la parrocchia di S. Paolo ap.
con il contributo di molti devoti
ricostruirono questa chiesetta dedicata alla Beata Vergine di Loreto
distrutta durante il secondo conflitto mondiale.
Benedetta da mons. Luigi Belloli
per rinvigorire la devozione del popolo verso la santa famiglia di Nazareth,
modello e protettrice di tutte le famiglie cristiane

Alatri, 9-10 dicembre 1992