Die Burgkapelle wurde erstmals 1124 bei ihrer Einweihung durch den heiligen Bischof Otto von Bamberg auf Gesuch des edlen Herrn von Waldeck, Gebhard von Leuchtenberg, erwähnt. Ursprünglich handelte es sich um eine sehr kleine und dunkle Kapelle. Sie bildet heute den Mittelpunkt der gesamten Burganlage. Die Burgkapelle ist kein einheitlicher Bau, sondern entstand in zwei verschiedenen gotischen Perioden. Der Chor gehört zur ersten gotischen Bauphase des 14. Jahrhunderts, während das Langhaus auf eine umfassende Erneuerung im Jahr 1440 unter Landgraf Leopold von Leuchtenberg zurückgeht. Eine Minuskelinschrift am Werkstein der Mittelsäule bezeugt noch heute diesen Umbau. Chor und Langhaus waren ursprünglich mit einem Kreuzrippengewölbe überspannt, das auf einem runden Mittelpfeiler und auf Kragsteinen an den Wänden ruhte. Im Chor ist das Gewölbe noch deutlich erkennbar, ebenso die Kragsteine im Langhaus.

In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde das Gewölbe baufällig, und beim Brand von 1842, der auch den Dachstuhl von Kapelle und Turm erfasste, konnte das filigrane Spitzbogengewölbe nicht gerettet werden. Nach der Säkularisation im Jahr 1803 war die Kapelle bereits profaniert, also entwidmet, und zum Verkauf angeboten worden. Der Hochaltar wurde zerstört, der um 1730 vom Gerichtsschreiber Horn gefertigte Nebenaltar mit dem Bild der heiligen Walburg nach Wittschau verschenkt, die Kanzel nach Waidhaus verkauft, die Kirchenstühle einem Schreiner überlassen, die beiden Glocken nach Hohenthan bei Tirschenreuth veräußert und ein angeblich uralter Kelch eingezogen. Da sich kein Käufer fand, diente das Gebäude schließlich als Holzlege für die Rentbeamten.

Beim Wiederaufbau in den Jahren 1902/1903 erhielt die Kapelle eine Kassettendecke und einen neu gepflasterten Boden. Vermutlich wurden Sakristei und Empore erst im 17. oder 18. Jahrhundert angelegt, ebenso die neuen, lichtspendenden Ochsenaugenfenster. Ein weiteres bemerkenswertes Merkmal ist der im 15. Jahrhundert an der Nordseite, also bei der heutigen Sakristei, angefügte Zwinger, dessen in die Außenwand eingelassene Schießscharten noch erkennbar sind. Ursprünglich lässt sich über dem westlichen Kapelleneingang eine Empore für die Herrschaft vermuten.

Nach ihrer Profanierung 1803 und den späteren Instandsetzungen, ist die Burgkapelle seit 1989 wieder in Nutzung und dient dem Markt Leuchtenberg als Trauzimmer für standesamtliche Eheschließungen. Heute ist sie ein beliebter Ort, sowohl für standesamtliche als auch für freie Trauungen.