Som en provisorisk lösning förrättades gudstjänster i Djursholms slott av predikanter inbjudna från Stockholm. Ett försök att en präst skulle anställas av Danderyds församling med skyldighet att predika i Djursholm gav negativt resultat. Djursholmsborna sökte därefter någon predikant som inte var prästvigd. Valet föll på teol. kand. Natanael Beskow.
1895 höll han sin provpredikan i slottet och anställdes följande år som predikant. Åhörarskarorna växte, slottssalen räckte inte till, en insamling startades genom Styrelsen för Djursholms kyrkobyggnad.
En högt belägen skogstomt överlämnades som gåva av Djursholms AB. Som arkitekt valdes Fredrik Lilljekvist, även han bosatt på orten. Kapellet stod färdigt 1898 och togs i bruk samma år.
Önskemål framfördes om en kyrklig invigning. Den kom att dröja ända till 1902 och förrättades av ärkebiskopen (Johan August Ekman).
Kapellet byggdes som en basilika av trä på en hög granitsockel. Koret är rakt avslutat och orienterat mot söder. Dess främre parti skjuter ut något framför gaveln. Korets västra del rymmer ett likaledes utskjutande parti, som används till sakristia. Här står också orgeln. Vid sydgavelns ena hörn reser ett polygonalt torn med huvudingången. En annan av ingångarna är anbragt i nordgaveln och har fritrappa av sten. Dörren i nordost tillkom 1909.
Den nygotiska exteriören har inslag av nationalromantik. Väggarna är gulreveterade med vissa övre partier av spån, grönmålad liksom dörrar och fönsterkarmar. Korgaveln har ett rundfönster med glasmålningar. Flertalet övriga fönster är spetsbågiga. Dörrarna har smidesbeslag i fantasifulla mönster.
Kor och långhus täcks av sadeltak. Över vissa byggnadsdelar i norr, det något smalare mittpartiet och tornets nedre våning, är takfallet gjorts karnisformat. Interiören präglas främst av jugend. Långhuset täcks av en smäcker, treklöverformad takstol, grönlaserad liksom övriga snickerier. Även triumfbågen och korvalvet är utformade som klöverblad. Mot sidoskeppen, som täcks av pärlspont, öppnar sig valvbågar av trä.
Natanael Beskow siktade i sin ungdom mot att bli konstnär och var elev vid Konsthögskolan, nuvarande Konstakademien. Vid uppförandet av kapellet kom denna hans utbildning väl till pass. Från hans hand härrör målningarna på altarväggen. Övriga målningar i kyrkan visar upprepade växtmotiv.
Vid restaureringen 1989 under ledning av Börje Blomé putsades, målades och laserades kapellet både exteriört och interiört såvitt möjligt i de ursprungliga färgerna. Tidigare väggmålningar framtogs. Ett par väntrum inreddes innanför nordgaveln. Djursholms kapell blev byggnadsminne 1972. Skyddsföreskrifterna omfattar exteriör, interiör och fast inredning