O Rio ganhou o nome da pequena capela dedicada a Nossa Senhora da Cabeça, construída entre 1603 e 1607, no antigo Engenho d’El Rey (onde hoje é o bairro do Jardim Botânico). Seu vale, muito procurado pelos moradores da cidade no século XIX, é um dos marcos do trecho da Trilha Transcarioca que corta o Setor Serra da Carioca, no Parque Nacional da Tijuca. Por ser tão antigo, além de cachoeiras e poços, no percurso também há vestígios de antigos calçamentos e até construções.
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