Au XIIᵉ siècle, le village appartient en tout ou partie à une famille noble dite « de Chapelle », comptée vers 1200 parmi les bienfaiteurs de la cathédrale de Lausanne, indice d’un lignage local influent. Guillaume de Chapelle, chevalier, épouse la fille du Major de Dommartin. Cette alliance rattache la famille de Chapelle à un centre de pouvoir voisin et annonce son déplacement d’ancrage seigneurial.

En 1228, l’église Saint-Martin est attestée comme église paroissiale. Cette reconnaissance confirme l’existence d’une communauté locale structurée autour d’un centre religieux stable, qui joue un rôle essentiel dans l’organisation spirituelle, sociale et territoriale du village.

Une partie des biens de l’ancienne famille de Chapelle passe ensuite aux nobles de Vullien, puis aux nobles de Genève–Lullin, illustrant la circulation féodale des patrimoines par cessions et recompositions.

Au début du XIVᵉ siècle, la plus grande partie de Chapelle – Vaudanne passe sous l’autorité du comte de Savoie, probablement à la suite du démembrement et de la recomposition des possessions seigneuriales autour de Moudon. Cette intégration marque une rupture institutionnelle : le village quitte une organisation essentiellement locale pour s’inscrire durablement dans les cadres administratifs et juridiques de la seigneurie savoyarde.

Vers 1340, le baron Louis de Savoie inféode à Chapelle un vaste domaine d’environ trois cents poses à Rolet Vionet, riche bourgeois de Moudon. Cet acte illustre la politique savoyarde visant à confier la gestion des terres à des élites urbaines disposant de moyens financiers et de réseaux solides, tout en consolidant l’emprise seigneuriale sur le territoire et la mise en valeur durable du terroir local.