Im Jahr 1869 kam es in Fraureuth zur Gründung eines katholischen Vereins. Die ersten nach der Reformation wieder ansässigen Katholiken waren aus katholischen Regionen zugewanderte Arbeiter. 40 Jahre lang wurden die Gottesdienste vom Greizer Pfarramt aus im Tanzsaal des "Schützenhauses" gehalten.

1908 kaufte die Gemeinde ein Grundstück für einen Kirchenbau gegenüber der Post, welches zunächst von den Gemeindemitgliedern gärtnerisch genutzt wurde.

Auch wenn ab 1927 die Gemeinde mit von der Werdauer Pfarrei seelsorglich betreut wurde, blieb das zuständige Pfarramt in Greiz. Dieses gab allerdings die Zustimmung zum Bau einer Kapelle, wenn die Pfarrei Werdau alle Kosten übernimmt.

1929 erfolgte der Tausch des Grundstückes mit dem heutigen Grundstück an der Werdauer Straße 67, welches eine Größe von 4.000 m² hatte und damals 8.000 Mark kostete.

Am 19. Juli 1931 war die Grundsteinlegung, am 01. Adventssonntag (29.11.1931) erfolgte die feierliche Benediktion (Segnung) der Liebfrauenkapelle durch Erzpriester Johannes Rücker aus Zwickau.

Im August 1931 konnten zwei Bronzeglocken geweiht werden, welche in der Glocken- und Kunstguss-Manufaktur Petit & Gebrüder in Edelbrock gefertigt wurden. Die große Glocke musste im Dezember 1941 jedoch als Rüstungsmaterial abgegeben werden. Erst 1954 vervollständigte eine neue Bronzeglocke aus der Glockengießerei Franz Schilling & Söhne in Apolda wieder das Geläut.

Aufgrund des sprunghaften Wachstums der katholischen Gemeinde durch den Zuzug vieler Flüchtlinge und Heimatvertriebener nach dem Ende des Zweiten Weltkrieges wurde am 11. Juli 1947 in Fraureuth eine eigene römisch-katholische Seelsorgestelle eingerichtet, die später zur Pfarrvikarie erhoben wurde und bis 1990 einen eigenen Seelsorger hatte.

Seit 1990 betreute Werdauer Pfarrei die Katholiken in Fraureuth.

Am 01. August 1992 erfolgte die Aufhebung der Pfarrvikarie Fraureuth durch ein bischöfliches Dekret und ihre Eingliederung in die Pfarrei „St. Bonifatius“ in Werdau.

Seit 2012 feiert auch die alt-katholische Gemeinde einmal im Monat in der Liebfrauenkapelle ihre Gottesdienste.

Der Name „Liebfrauen“ für diese Kapelle entstand in Anlehnung an die Entstehungsgeschichte des Ortsnamens „Fraureuth“, da die Gottesmutter Maria im Mittelalter als „Unsere liebe Frau“ bezeichnet wurde. 

Mehrmals wurde die Liebfrauenkapelle im Inneren umgestaltet. So ist der heute existierende Altar bereits der vierte Altar, gestaltet von der Greizer Künstlerin Elly-Viola Nahmmacher.

Das erste Altarbild des Kunstmalers Heinrich Uhler, Plauen, wurde bei der ersten Umgestaltung der Kapelle 1959/60 erneuert. Bei dieser Darstellung der Kreuzigung Christi handelt es sich um eine pastöse Malerei des Dresdners Künstlers Georg Nawroth. Eine Nachbesserung erfolgte im Jahre 1988 durch den Schönfelser Maler Gerhard Wutzler, der auch 1996 die erneute Auffrischung vornahm.

Nach den Erfordernissen der Liturgiereform des Zweiten Vatikanischen Konzils wurden zwischen 1970 bis 1974 Altar, Ambo, Kerzenständer, Ewiges Licht und die Marienfigur neu- bzw. umgestaltet. Alle Kunstwerke entstammen aus der Werkstatt der Künstlerin Elly-Viola Nahmmacher. Die Marienfigur ist eine vergoldete Bronzefigur.

Den Tabernakel emaillierte ein Künstler aus Berlin. Während der sandsteinerne Taufstein noch aus dem Entstehungsjahr der Kapelle stammt, handelt es sich bei den Bildern der 14 Kreuzwegstationen nicht mehr um die Originale. Sie wurden zwischen 1974 und 1978 durch andere ersetzt.

Das 1959/60 eingebaute Orgelpositiv der Firma Jehmlich aus Dresden, wurde im Jahre 1995 überholt. Seit 2013 wird zu den Gottesdiensten eine elektronische Orgel genutzt.

Die letzte Sanierung der Bausubstanz erfolgte 1996. Dabei erhielt die Kapelle auch innen und außen wieder einen neuen Anstrich.