Offerte par Marie-Madeleine Rust, née Sickingen, la chapelle de la Vierge de la collégiale Saint-Thiébaut de Thann a été élevée entre 1629 et 1631. Elle possède un magnifique plafond à voûte en étoile à six branches où les blasons des donateurs y ont été intégrés. La chapelle de la Vierge comprend une remarquable statue de la Vierge à l'Enfant en bois de tilleul polychrome de 1510, elle fut offerte par la corporation des vignerons, l'Enfant Jésus cache dans sa main droite une grappe de raisin. L'autel central illustre la vie de Marie, il a été mis en place en 1859. Quant au chemin de croix en bois qui ceinture la chapelle, il a été réalisé en 1857 par la maison Meyer. Les grilles en fer forgé aux deux entrées de la chapelle de la Vierge datent du XVIIe siècle.