Esta lenda muito antiga conta que na serra de Peneda vivia Leonor, uma jovem rica e bela, sob a tutela de um tio fidalgo, o poderoso e cruel D. Bernardo.
Leonor tinha um amor secreto, D. Afonso, um fidalgo jovem e arruinado, e era ajudada pela sua velha aia Marta que a acompanhava nos breves encontros que mantinha com o seu apaixonado. Marta tinha-lhes jurado fidelidade, afirmando mesmo que se algum dia os traísse Deus a transformaria em pedra.
Ora um dia vinha Marta de se encontrar com D. Afonso, que lhe tinha dado uma carta para Leonor, quando foi surpreendida por D. Bernardo. O cruel fidalgo, suspeitando que algo se passava, obrigou a velha Marta a contar o que se passava a troco de grandes ameaças e conseguiu arrancar-lhe a hora e o local do próximo encontro entre os jovens, decidindo surpreendê-los nessa altura para os matar. Marta acompanhou Leonor ao encontro de D. Afonso, com um grande desespero por nada poder contar à sua ama.
Os jovens apaixonados encontraram-se na serra de Peneda, ficando Marta a vigiar num local próximo. Estavam Leonor e D. Afonso a trocar juras de amor quando ouviram vozes e querendo verificar o que se passava dirigiram-se ao local onde Marta se encontrava.
Verificaram com espanto que Marta se tinha transformado em pedra, sinal de que os tinha traído. Sabendo-se em perigo, os jovens fugiram para a Galiza onde casaram e fizeram fortuna. Alguns anos depois decidiram voltar ao local donde tinham deixado a velha Marta pela última vez para se certificarem se o que se tinha passado era real ou uma alucinação.
A Cabeça da Velha, como o povo lhe chamava, lá estava como prova da traição da pobre Marta que afinal lhes trouxe uma grande felicidade.
Como prova do seu perdão, Leonor e Afonso mandaram edificar uma pequena capela muito perto do rochedo da Cabeça da Velha.
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