La lèpre connue en Occident dès l'époque gallo-romaine devient au XIIe siècle une véritable endémie, motivant la création de nombreuses léproseries. Autour de Chartres, on peut compter plus d'une vingtaine de léproseries antérieures à 1300 réparties le long des axes d'échanges. Deux types d'asiles existaient pour les lépreux: d'une part, les meselleries, où les malades trouvaient refuge et dont les besoins étaient à la charge de la paroisse et de la charité publique; les maladreries, d'autre part, bâtiments situés près des villes et possédant chapelle, cimetière et revenus assurés. La maladrerie du Grand-Beaulieu fut certainement la plus importante et la mieux dotée du diocèse. Elle est certainement la mieux documentée, par les textes et l'iconographie (en particulier les vitraux de la cathédrale On ignore l'importance du bâtiment primitif, mais il semble que peu après la transformation d'hospice en léproserie, l'établissement se révéla vite trop petit et fut donc agrandi. Le Comte de Chartres se fit quêteur pour les lépreux et même son oncle, Henri Ier, Roi d'Angleterre fit donation afin de construire les nouveaux bâtiments. La consécration de l'église fut faite en 1134, par Geoffroy, évêque de Chartres.

Elle fut l'objet de nombreuses donations comme en témoigne le Cartulaire de la léproserie. En 1147, Thibaud IV, comte de Chartres et Blois, fils du fondateur, concéda aux lépreux la dîme des moulins du Coudray et celle de son four du Châtelet, en échange de prières demandant la sauvegarde de son fils Henri parti aux croisades.

Le pape Alexandre IV, par sa bulle de 1163, confirme la donation, faite par l'évêque Yves aux lépreux du Grand-Beaulieu, de la dîme de Louville. Yves avait aussi imposé à la première congrégation, la règle de Saint-Augustin pour régir la communauté. En 1263?1264, l'évêque Pierre de Mincy rédige de nouveaux statuts.

L'un des comtes Thibaud a été inhumé dans l'église " ou sa tombe, avec la représentation d'un cavalier couché de côté, se voit contre la paroi à main droite ". Mais il semble difficile de savoir s'il s'agit de Thibaud IV, mort en 1152 à Lagny (Champagne) ou de Thibaud VI, décédé en 1218.

Depuis sa fondation, les nombreuses libéralités dont fit l'objet la maladrerie le transformèrent en un établissement riche possédant des revenus à Chartres et dans plusieurs paroisses du diocèse. En 1524, les échevins de la ville évaluaient les biens et revenus de la léproserie à six mille livres tournois.

A partir du XIVe siècle la régression de la lèpre en France fait progressivement diminuer le nombre des malades admis dans la maladrerie. Au XVIe siècle, la léproserie du Grand?Beaulieu semble désertée. En 1568, l'armée du Prince de Condé leva le siège de la ville de Chartres et se retira en incendiant les faubourgs ainsi que la maladrerie. A partir de ce moment il semble que le Grand?Beaulieu ne soit plus qu'un prieuré.