In den Wirren des zweiten Weltkrieges gelobten Männer und Frauen von Furtwangen unter ihrem damaligen Pfarrverweser A. Simon, der am 22. Januar 1952 im Kloster Neuburg bei Heidelberg verstorben ist, zu Ehren der Gottesmutter eine Kapelle zu bauen, wenn die Heimatstadt den Krieg gut überstehen würde. Auf der Suche nach einem geeigneten Platz zur Erfüllung des Gelübdes wurde auch der Vorschlag unterbreitet, als Bauplatz den „kleinen Katzenbuckel" beim Schulhaus im Katzensteig zu wählen. Ein Großteil der Bevölkerung lehnte jedoch diesen Vorschlag ab, da man der Meinung war, die Kapelle müsse in unmittelbarer Nähe der Stadt Furtwangen ihren Platz erhalten, weil insbesondere die Stadt bei dem Versprechen gemeint war, umliegende Bauernhöfe jedoch weniger in Gefahr gewesen seien.
So wurde der Vorschlag zum Bau einer Kapelle im Katzensteig zwar zurückgestellt, aber nie mehr ganz aufgegeben; hatte doch Pfarrer Neininger, der als letzter Mönch des Klosters St. Georgen die Pfarrei Furtwangen betreute, in seiner Beschreibung der Martinskapelle schon an eine Filialkirche im Katzensteig gedacht. Neininger schreibt: „Man kann wohl sagen, wo jetzt die Kapelle steht, wäre der bequemste Platz, eine Filialkirche der Pfarrei Furtwangen zu fundieren."
Die Eheleute Hubert und Edwine Kirner vom Doldenhof hatten den Anfang für die Verwirklichung dieses Plans gemacht, indem sie das Grundstück auf dem „kleinen Kaztenbuckel" zur Verfügung stellten.
Sogleich wurde in Eigenleistung von Bewohnern des Katzensteigs der Weg auf den Berg angelegt. Durch die Währungsumstellung 1948 kam das Bauvorhaben allerdings vorübergehend zum Stillstand, bis im Herbst 1953 beim Erzbischöflichen Ordinariat in Freiburg das Ersuchen um Genehmigung gestellt und das Erzbischöfliche Bauamt um die Planung gebeten worden war. Nach längeren Verhandlungen konnte am 12. Juli 1954 mit den Bauarbeiten begonnen und am Feste des Patrons der Stadtkirche, St. Cyriak, am 8. August 1954, die feierliche Grundsteinlegung vorgenommen werden.
In seiner Ansprache gab der damalige Stadtpfarrer Blattmann bekannt, dass die Kapelle dem am 30. Mai 1954 heilig gesprochenen Papst Pius X. geweiht werden sollte, als zeitgemäßem Heiligen, dessen Wiege in einem armseligen Bauernhaus gestanden habe.
Die nicht ganz einfache Finanzierung konnte durch ein Darlehen, das aus Mitteln der Kirchensteuer verzinst und getilgt wurde, ohne dass eine Erhöhung der Steuer erfolgte, durch Stiftungen und durch die Gründung eines Kirchenbau-Vereins gelöst werden. Bald war der Rohbau vollendet und das Richtfest konnte Mitte Oktober 1954 gefeiert werden. Die nun anstehenden Innenarbeiten wurden teilweise während der folgenden Wintermonate ausgeführt.
Am 4. November 1956 konnte die feierliche Weihe der Pius-Kapelle, unter Beteiligung einer großen Schar von Gläubigen, vom damaligen Generalvikar, Dr. Simon Hirt, vorgenommen werden. Die musikalische Umrahmung hatte der katholische Kirchenchor unter Chorleiter Alfred Imhof und die Stadtkapelle unter ihrem Dirigenten Fritz Faller übernommen.
Nach Fertigstellung des Turms konnte sogleich eine Glocke eingebaut werden, die allerdings erst am 27. April 1958 die Gläubigen zum Gottesdienst gerufen hat, nachdem die Läuteeinrichtung fertig gestellt worden war. Es ist dies die kleinste Glocke des 1863 von Karl Rosenlächer in Konstanz für die Stadtkirche gegossenen Geläutes, deren drei größere Schwestern 1942 vom Turm abgenommen werden mussten.
Nach der Beschaffung des neuen Geläutes im Jahre 1952 stand diese Glocke dann zur Verfügung. Bald darauf konnte der ehemaligen „Totenglocke" durch freiwillige Spenden eine Gefährtin gegeben werden.
Um die „grundsätzliche Genehmigung" zum Bau der Kapelle wurde am 21. September 1953 ein Schreibn an das Erzbischöfliche Bauamt gerichtet. Darin wurde unter anderem angeführt: „In diesem Ortsteil wohnen 50 Familien mit 190 - 200 Leuten. Im Allgemeinen sind die Bewohner religiös nicht sehr aktiv, woran natürlich der weite Kirchweg schuldig ist. Die Kinder müssen im Sommer hüten und im Winter sind die Wege, besonders bei Tauwetter, oft unpassierbar."
Der einmalig schöne, aber baulich schwer zu erschließende Platz auf dem Katzenbuckel war nicht unumstritten, aber durch die Schenkung von Doldenbauer Hubert Kirner vorgegeben. Auch um die Größe der Kapelle ging es lange hin und her. Ursprünglich sollte sie bedeutend größer ausfallen und 200 Leuten Platz bieten.
Um die Gestaltung der Fenster im Chorraum wurde besonders lange gerungen.
So ist in einer Notiz vom 12. Mai 1955 zu lesen:“ Entwürfe waren in natürlicher Größe aufgestellt. Die übermoderne Ausführung fand bei den Stiftungsräten keine große Begeisterung. Am wenigsten gefiel die Darstellung der Maria Goretti, deren Gesicht zu alt ist und ihre Füße viel zu groß und für den unbefangenen Beschauer unschön." Obwohl dann mit Datum vom 16. Juni 1955 zu lesen ist: „X. hatte die Maria Goretti etwas verjüngt, ihre großen Füße etwas geändert", ließ man sich von einem anderen Bildhauer, von Hans Baumhauer, Entwürfe anfertigen. Baumhauer bekam schließlich auch den Auftrag. Die Fenster kosteten 7200 Mark.
Die Holzspenden beliefen sich am Ende auf fast 100 Festmeter. Auch zahlreiche Geldspenden waren eingegangen; gespendet wurden sogar verschiedene alte Silbermünzen, drei Goldmünzen und Schmuck.