Im Zuge der 4. Bauphase wurde es notwendig die Südostmauer, an deren Aussenseite der Burgweg vom Tal aus entlangführte, mit einem großen Turm zu verstärken. Im für Verteidigungszwecke nicht unbedingt notwendigen Erdgeschoss wurde bald darauf eine Kapelle eingerichtet, welcher der Turm seinen Namen verdankt.
Die Nordosteite des Turmes erhielt dabei einen Apsisanbau mit Kreuzgewöbe. Am 6. Mai 1384 wurde von Graf Ruprecht und seiner Frau Anna eine ewige Messe in der, der heiligen Katharina geweihten Kapelle, gestiftet. Mit dieser Stiftung war auch die Einrichtung einer aus dem gräflichen Gefälle dotierten Kaplanstelle verbunden. Damit dürfte es sich bei der Kapelle um eines der ältesten (zumindest in Teilen) noch vorhandenen Gotteshäuser Wiesbadens handeln. Bis 1539 wurde die Kapelle genutzt, danach verfiel sie.
Der Kapellenturm springt ca. 0,90 m aus der Flucht der Burgmauer nach aussen vor und ermöglicht dadurch die Bestreichung der Südostseite mit dem Burgweg und dem dahinter liegenden Gelände.Aufgrund seiner Größe und der Tatsache, daß er mit den Wehrgängen der anschließenden Mauern nicht durch Türen verbunden war, dürfte er wohl auch die Aufgabe eines Rückzugbaues für die Verteidiger der Unteren Burg wahrgenommen haben. Die ebenerdigen Türen konnten von innen verschlossen werden.
Die heute vorhanden Brustwehr der Plattform stammt aus der zweiten Hälfte des 19. Jahhunderts. Die einzelnen Stockwerke im Turminnern waren durch Leitern, die im Ernstfall hochgezogen werden konnten, erreichbar. Das Fenster zur Straße "Am Schloßberg" entstand vermutlich anläßlich des Umbaus des Turmes in eine Kapelle durch die Erweiterung einer Schießscharte.

1992/93 wurde der Kapellenturm saniert und nutzungsgerecht umgebaut, wobei jedoch weder archäologische Voruntersuchungen dieses Sonnenberger Kirchenbaues erfolgten, noch auf die ursprüngliche Gestaltung Rücksicht genommen wurde.
Das Laufniveau des Erdgeschosses wurde mit Beton um über 1 m angehoben und alles was sich darunter befand so für alle Zeit versiegelt. Der heutige Zugang auf der Rückseite führt durch den ursprünglichen Altarraum, dessen Grundmauern zu diesem Zweck durchschlagen wurden. Um ein Abrutschen des hinter der Apsis befindlichen Schuttes zu verhindern wurde anstelle einer Aufmauerung der alten Rückwand, eine neue Stützmauer quer durch die Apsis gezogen. Durch den zusätzlichen Einzug einer hölzernen Zwischendecke wurde das als Kirchenraum dienende, ursprünglich wesentlich höhere Erdgeschoß völlig verändert. Das eingestürzte Tonnengewölbe wurde nicht rekonstruiert, sondern nur durch eine weitere einfache Balkendecke ersetzt.
Die gesamten Wände der Innenräume des Turmes hat man ohne vorherige Bauaufnahme mit Putz zugekleistert.

Schnitt durch den Kapellenturm (Zeichnung R. Bonte)

Der Kapellenturm (Foto: T. Reiß)