Nach der Überlieferung wurden im 3. Jahrhundert in den römischen Garnisonen am Rhein Soldaten der Thebäischen Legion hingerichtet, weil sie sich als Christen weigerten, dem „göttlichen Kaiser“ Opfer darzubringen. In Bonn sollen es insgesamt neun Soldaten gewesen sein. Cassius, Florentius und Gefährten gelten hierbei als die Endenicher Ortspatrone. Der Hinrichtungsort soll am Fuß des Kreuzberges gelegen haben. Im Mittelalter lag an der Stelle der heutigen Marterkapelle eine Eremitage, später eine kleine Kapelle. Sie diente dem Gedenken der Märtyrer. Die Gläubigen pilgerten nicht nur zu den Gräbern, die im Bonner Münster liegen, auch die Kapelle an der Hinrichtungsstelle war Ziel von Wallfahrten. Als dieses Gotteshaus zu klein und baufällig wurde, errichtet man ein neues und größeres. Es wurde 1721 vom Kurfürsten Joseph Clemens eingeweiht. Vor allem am Sonntag nach dem Fest der heiligen Märtyrer (10. Oktober) fanden sich bei dieser Kapelle die Pilger aus Endenich, aus der Stadt und von weiter her ein, nahmen am Gottesdienst teil und verehrten die Heiligen.

Im Kulturkampf im 19. Jahrhundert waren die Benediktinerinnen aus ihrem Kloster in der Innenstadt vertrieben worden. 1888 kamen sie für eine Klosterneugründung auf das hierfür von Freifrau von Romberg aus den Niederlanden gestifteten Gelände zurück. Neben der allgemein zugänglichen Marterkapelle wurde der Nonnenchor errichtet. Nun war das Kloster die Stätte der Verehrung der Ortspatrone.

Am 30. März 1941 räumte die Gestapo das Gelände. Die Schwestern durften nur das mitnehmen, was sie tragen konnten. In den frei gewordenen Gebäuden wurden nun Juden aus Bonn und Umgebung interniert, um von hier in die Vernichtungslager transportiert zu werden. 1944 wurde das Kloster durch Bomben stark zerstört.

Die Schwestern konnten zurückkehren und nach dem Krieg sehr bald mit dem Wiederaufbau beginnen. Schon 1945 konnte im Oktober das Marterfest wieder in der Form gefeiert werden wie in früheren Zeiten: morgens die Sakramentsprozession von der Pfarrkirche in Endenich zur Kapelle, dort den Tag über Betstunden, abends die Komplet und die sich anschließende Lichterprozession zurück zur Pfarrkirche.

Nach einigen hoffnungsvollen Jahren kurz nach dem Krieg zeichnete sich ab, dass das Kloster nicht überlebensfähig war. Die Schwestern wurden immer älter, Nachwuchs fehlte. Zum Marterfest im Jahr 2000 nahmen die Schwestern endgültig Abschied von ihrem Kloster. Einige Zeit später veranlasste der Erzbischof von Köln die Neunutzung der Gebäude als Priesterseminar „Redemptoris Mater“. Die Marterkapelle dient natürlich auch heute noch der Verehrung der Märtyer Cassius, Florentius und Gefährten. Das Marterfest findet jährlich im Oktober statt.