Aquest temple romànic aixecat a la carena que separa Valldoreix del Papiol consta d'un edifici d'una sola nau, amb una part preromànica del segle X que abasta les dues terceres parts de ponent de la nau. La coberta és de volta de canó sostinguda per diversos arcs torals. L'absis i les absidioles semicirculars i amb decoració llombarda, són romàniques del segle XI en què s'allargà la nau i es cobrí amb volta de canó amb arcs torals i s'hi afegiren els contraforts. Havia estat la seu de l’antiga parròquia de Santa Eulàlia de Madrona. El seu terme abastava l’actual Papiol i una part de Valldoreix. Des del segle XIV, arran el trasllat de la parròquia a la vila del Papiol, l’edifici restà com a ermita.
L’any 1972 es va fer una àmplia reforma amb la qual desaparegué la casa annexa a l’ermita. Els vilatans del Papiol hi celebren un aplec el segon diumenge de setembre i, a l’octubre, els de Valldoreix hi celebren el seu.
