Le mur nord de la chapelle de la Vierge est couvert de plaques d'ex-voto en marbre remerciant Notre-Dame de la Guerche. Ils témoignent de l'intensité de son culte à la fin du 19e siècle et au début du 20e siècle. Le plus ancien date de 1885, mais la plupart ont été apposés durant le premier quart du 20e siècle.

La chapelle, elle-même dédiée à Notre-Dame de la Guerche, a vu ces ex-voto envahir progressivement l'espace après sa construction. Elle illustre le rôle joué par l'architecture dans la relance de son culte à l'époque contemporaine. Une plaque commémorative placée au centre de ces ex-voto rapporte qu'en 1908, Mgr Dubourg, archevêque de Rennes, accorde 100 jours d'indulgence à ceux qui récitent la prière à Notre-Dame de la Guerche. En-dessous, un ex-voto datant de la même année témoigne de la reconnaissance de 35 pèlerins pour la protection de Notre-Dame de la Guerche lors de leur voyage à Lourdes.