À l’extérieur de l’enceinte du château, la chapelle Saint-Nicolas appartenait au premier manoir des Dreux. Orientée est-ouest, sa façade occidentale est munie de deux contreforts encadrant la porte, elle-même surmontée d'une étroite baie composée de deux panneaux vitrés. Une nef de quinze mètres ouvre par trois travées sur les bas-côtés et ouvre à l'Est sur l'ensemble avant-chœur et chœur. La disparition de la chapelle reste encore mal documentée, mais il semble qu'elle ait été causée par un incendie en lien avec la guerre de succession de Bretagne vers 1370. Quelques indices dans les sources textuelles laissent supposer que l’édifice existe toujours un siècle après, mais à l’état de ruine. Sa destruction partielle serait peut-être liée à la construction de bastions au qui ont nécessité l’agrandissement des douves vers le Sud.