En 1040 (XIe), un Seigneur de la maison primitive de Cornillon donne à St Robert les terres de Chambles pour y établir un monastère.
Les premiers écrits trouvés sur l'église remontent au XIIe siècle. Mentionnée sous le nom de Prieuré de Chambles, il ne s'agit encore que d'une ferme bénédictine.
A cette date, le Prieuré s'unit au prieuré plus important de St Rambert (lui-même membre de l'abbaye de l'Ile-Barbe).
Au XIIIe, la chapelle de Chambles existe déjà, elle est positionnée et bâtie solidement pour être le centre de la fortification de la place.
En 1794, après la révolution française, les révolutionnaires décident de vendre les biens dont les religieux sont directement propriétaires (ermitages, chapelles.. hors église). Notre-Dame de Grâce est ainsi vendue à un particulier, comme la plupart des propriétés religieuses.
L'église officielle de la commune devient alors celle du bourg.
En 1830, la restauration de l'église est terminée. Deux ans plus tard, une première grosse cloche est installée.
Puis une seconde cloche sera mise en place, fondue à Unieux.
La structure de l'église telle qu'on l'a connait actuellement, date de 1846, lorsque l'église est reconstruite.
Un an plus tard, les dons faits par des habitants permettent la mise en place de la croix en fer forgé.
En 1897, le cimetière était toujours autour de l'église.
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