Село Олема, являющееся административным центром Олемского сельского поселения, имеет богатую историю, уходящую корнями в XVIII век. В этот период в селе была построена церковь Спаса Нерукотворного Образа, которая стала центром духовной жизни местного населения. Часовня, посвящённая тому же образу, была возведена позднее, вероятно, в XIX веке, как часть приходского комплекса или в качестве самостоятельного объекта поклонения.
Архитектурно часовня представляет собой деревянное сооружение, выполненное в традициях северного зодчества. Характерными особенностями являются клетская конструкция, двускатная кровля и наличие крыльца под общей крышей. Такие элементы обеспечивали защиту от суровых климатических условий и соответствовали эстетическим канонам того времени. Внутреннее убранство часовни было скромным, что соответствовало её назначению как места для индивидуальной молитвы и небольших богослужений.
В советский период, особенно в 1930-е годы, многие религиозные сооружения подверглись закрытию или разрушению. Однако часовня в селе Олема сохранилась. Возможно, это связано с её использованием в качестве хозяйственного объекта или благодаря удалённости от административных центров.
В постсоветское время начался процесс восстановления и сохранения памятников религиозной архитектуры. Часовня Спаса Нерукотворного Образа в Олеме была отремонтирована, восстановлены утраченные элементы, и она вновь стала использоваться по своему первоначальному назначению. В настоящее время часовня функционирует как действующий религиозный объект, в ней проводятся молебны и другие богослужения.