Seit dem Pestjahr 1630 ist in Gaustadt eine besondere Verehrung des Heiligen Sebastian bezeugt, woran die Pestsäule, eine steinerne Marter an der Kapelle, erinnert.
Die Alte Kirche in Gaustadt wurde 1806 bis 1808 gebaut und - als erster Kirchenneubau im Bistum Bamberg nach der Säkularisation - anstelle eines älteren und kleineren Vorgängerbaus aus dem 18. Jahrhundert errichtet. Die Weihe (eigentlich eine Benediktion, denn es gab in Bamberg und auch in Würzburg keinen Bischof, der eine Kirchweihe hätte leiten können) auf das Patrozinium des Heiligen Josef war am 7. Oktober 1808.
Den Gaustadtern diente sie zunächst als Filialkirche der Pfarrei Bischberg, von 1879 bis 1906 war sie sogar Pfarrkirche. Das ursprüngliche Patrozinium - St. Josef - wurde mit der Weihe der Neuen Kirche 1906 auf diese übertragen. Im Volksmund wurde sie nun eben zur „Alten Kirche“ oder zur Kapelle des Ortspatrons St. Sebastian. Eine offizielle Umbenennung erfolgte zunächst nicht.
In den folgenden Jahrzehnten wurde die Kapelle wenig gepflegt und war dem langsamen Verfall preisgegeben; lediglich in den 50er und 60er Jahren des vergangenen Jahrhunderts trafen sich hier die evangelischen Christen Gaustadts zum Gottesdienst, bis die neu erbaute St.-Matthäus-Kirche ihnen zur bleibenden eigenen Gottesdienststätte wurde.
Nun war - die Sebastiani-Andachten im Januar ausgenommen - die Kapelle für viele Jahre weitgehend ungenutzt. In den autofreundlichen 70er-Jahren wurde sogar über einen Abriss nachgedacht, um dem Straßenverkehr auf der Gaustadter Hauptstraße mehr Platz zu machen. Durch Initiative von Pfarrgemeinde und Bürgerverein konnte aber eine Renovierung der Kapelle realisiert werden, die zwar ein einfacher Raum ohne große architektonische Highlights, aber historisch bedeutend und für das christliche Leben in Gaustadt bis heute nicht wegzudenken ist. Die Altarweih-Urkunde nennt nun die Alte Kirche auch offiziell Sebastianikapelle.
Zum 200. Weihetag im Oktober 2008 ist die Kirche neu getüncht worden, kleine Veränderungen wurden vorgenommen. Am 3. Oktober 2008 wurde die Jubiläumsfeier zum 200. Jahrestag der Benediktion mit Weihbischof Werner Radspieler als großes Fest im Rahmen der Gaustadter Kirchweih gefeiert.
In diesem Raum mit ca. 60 Plätzen finden vor allem Wochentagsgottesdienste, Trauergottesdienste und im Winter die Tauffeiern statt. Die evangelische Gemeinde nutzt sie für Begräbnis-Wortgottesdienste, und regelmäßig feiert derzeit hier die russisch-orthodoxe Gemeinde Nürnberg ihre Gottesdienste (nach julianischem Kalender) und bringt mit Ikonen, Weihrauch und Kerzen einen Hauch von Ostkirche in diesen Raum.
Altbürgermeister Andreas Stenglein hat über die Geschichte der Sebastianikapelle einen Artikel geschrieben und auf seiner Website unter dem Titel Gaustadter Sebastianikapelle veröffentlicht.