Velázquez-Gaztelu supone que la ermita se fundó hacia el año 1507, cuando el reino de Sevilla sufrió una gran epidemia, aunque la primera mención a la misma es de 1516.
En 1641 ocuparon la ermita una comunidad de Carmelitas Calzados, que permanecieron en ella apenas un mes.
En 1650, la Hermandad de San Sebastián, encargó una nueva imagen y el cabildo, que era patrón de la ermita y la hermandad, dio una limosma para la reparación de la ermita, que había quedado muy maltratada por su uso como lazareto.
La primitiva ermita tenía tres naves y un pórtico de tres arcos, suprimiéndose posteriormente en un momento indeterminado las naves laterales y quedando reducida a un solo cañón, conservándose el pórtico.
En la segunda mitad del siglo XVIII la cofradía de San Sebastián seguía existiendo, aunque muy decaída, y estaba formada principalmente por los hortelanos de la zona.