On a retrouvé sur le site une inscription que l’on a pu restituer ainsi : À Tiberius Julius Priscus, prêtre d’Auguste la cité des Ségusiaves : elle nous renvoie à la période de l'Empire Romain, tout comme la borne leugaire qui date du IIIe siècle. Certes rien n’empêche de penser qu'il y eut une occupation antérieure car la déesse Segeta appartient au panthéon celtique et nombreux sont les témoignages d’occupation gauloise dans les environs, par exemple à Précieux ou à Chézieux (commune de Saint-Romain-Le-Puy) où les dernières fouilles datent de 2000-2001. Cependant on s’accorde aujourd’hui à dire que le complexe thermal du site fut créé au Ier siècle (peut-être ex nihilo puisqu’on n’a découvert à ce jour aucun objet d’époque gauloise), bénéficiant de deux sources d'eau minérale et qu’il fut abandonné au cours du IIIe siècle.
Ier et IIe siècle : période faste de l'agglomération antique.
milieu du IIIe siècle : abandon du site -Que devient l'agglomération pendant les siècles suivants?
à partir du XIe siècle le site fait partie d’une seigneurie féodale : le nom du bourg est alors Modonium, Modonio, Modonii.
XIIIe siècle : L'abbaye bénédictine de la Chaise-Dieu achète à des laïcs la Seigneurie du Palais qui est alors essentiellement une grange dîmière (comportant des vignes pour moitié). Un prieuré voit le jour au cours du XIIIe siècle: il aura le statut de « grange dîmière » jusqu’à la Révolution.
1340 : mention de l’église.
1553 et 1671 : mention du vocable de Sainte Eugénie.
Ci-dessus : Une vue cavalière du XVIIIe siècle montre le clocher-mur de l'église (Archives de La Diana document de 1732)
Révolution française : vente comme bien national, achat par un notaire
1804 : les Clarisses s'y installent avec un aumônier - au début du XIXe siècle il existait donc encore un couvent, mentionné sur le cadastre Napoléon.
1821 : vente à un particulier, M. Goutorbe - 1824 : incendie de la chapelle.
1840 : reconstruction du bâtiment "aumônerie" au sud de la chapelle, sans doute sur une structure médiévale.
1856 : création d’une manufacture de passementerie (comportant 20 métiers).
1865 : transformation en demeure bourgeoise (propriété De Neufbourg-Sirvanton) par l'architecte Dulac. 1882: aménagement de 2 appartements dans l'ancienne aumônerie.
1981 : abandon par sa propriétaire
1989 : acquisition par la ville de Montbrison de la propriété privée - pose d’un parapluie en acier
2003 : réfection de la toiture de la chapelle
entre 2005 et 2015: sondages et fouilles - étude sanitaire et diagnostic patrimonial. (en 2010: étude sanitaire par le cabinet Feasson, Gagnal, Goulois - 2011: rapport Thirion, Le Barrier, Blin, Hurtin des opérations menées de 1991 à 1993 sous la direction du SRA -2013-2014: étude par le cabinet Archipat pour mise en sécurité et sauvegarde des éléments bâtis )
automne 2015: début des travaux de sauvegarde. automne 2016: fin de la mise en sécurité du bâtiment - ouverture au public (visites guidées) pour les Journées du Patrimoine -
possibilité de visite pour des groupes sur demande à la mairie ou à l'association.
2020-2021: aménagement du Parc des Thermes
juin 2022: ouverture du parc au public.