Las noticias más antiguas de la Vall de Cardós corresponden a los preceptos al obispado de Urgell por el emperador Luis el Piadoso, del año 835 y el del rey Carlos el Calvo del año 860, que recogen dos preceptos anteriores, perdidos , que hicieron Carlomagno entre el año 800 y el 814 y el mismo Luis el Piadoso, como rey de Aquitania, en el año 814.

Desde mediados del siglo X, la parroquia de Santa María era propiedad del monasterio de Gerri de la Sal, pues había sido donada al cenobio por los condes Isarn y Guillermo I. Esta vinculación ya no existe en el siglo XII, cuando depende directamente del obispado de Urgell.

La iglesia actual de Santa María presenta una imagen muy diferente a la que tenía en época románica. Las importantes alteraciones sufridas a lo largo de los siglos han transformado completamente su aspecto.

Estas reformas tuvieron lugar en el siglo XVIII, cuando según los gustos de la época, se reformó totalmente en estilo barroco, siguiendo el esquema del resto de iglesias del Pallars. El resultado fue un gran templo, de una sola nave, cubierta con bóvedas de arista y dotado de capillas laterales, por encima de las cuales hay una tribuna.

Es en la cabecera en uno de los lugares donde todavía podemos ver elementos románicos. La nave está rematada al este con un gran ábside, de planta semicircular, aunque muy deformada. El revoque de sus muros impide conocer con certeza la cronología de este ábside y por tanto no podemos precisar qué partes formarían parte de la primitiva cabecera y cuáles son de nueva factura.

En la parte central y sobrepuestas, se abren dos ventanas de doble derrame, actualmente cegadas. El hecho de que haya dos ventanas, situadas en dos niveles, hace pensar que inicialmente existía una cripta bajo el presbiterio.

Flanqueando este ábside, muy probablemente, había dos ábsides laterales. El del lado sur desapareció y en su lugar se construyó una sacristía. La misma función desarrolla hoy en día el ábside norte, que si se ha conservado.

Tiene planta semicircular y presenta una ventana abocinada en la parte central, hecha con piedra pómez, que destaca del ábside, que está realizado con relleno de piedra lloseca.

Exteriormente está decorado con un friso de arcos ciegos y dos lesenas, que no se han conservado en su totalidad y no llegan al friso.

El perímetro del ábside sobresale del muro lateral de la iglesia actual. De hecho en el cementerio, situado al norte del templo, podemos ver los restos del antiguo muro de cierre, dando a entender que en algún momento el templo tuvo tres naves. A falta de un estudio en profundidad, todo parece indicar que las naves laterales, así como sus ábside, fueron añadidos durante el siglo XII.

Adosada al muro de tramontana de este ábside encontramos la torre campanario. Se trata sin duda del elemento más destacado del templo.

Tiene planta cuadrada y cuatro pisos de altura. Los dos inferiores corresponden a un alto zócalo y están cubiertos con bóvedas de arista. En la planta inferior encontramos tres ventanas espitlleradas y una escalera de piedra que conduce hasta la tribuna. A continuación, por una escalera practicada en el interior del muro sur, se accede a la segunda planta, donde también encontramos tres ventanas aspilleradas. En el muro este, vaciado en el espesor del muro, encontramos un pequeño ábside, similar a los que encontramos en Sant Pere de Vic y Sant Martí de Canigó, datados en el siglo XI.

Por otra escalera, también construida en el muro, se accede a la tercera planta. En ella se abren cuatro grandes ventanas de medio punto.

Gracias a una escalera de madera, se puede llegar a la última planta. Está iluminada por tres ventanas geminadas, con doble columna central y dos arcos apuntados, que se encuentran enmarcados por un arco de medio punto.

Exteriormente el campanario está decorado siguiendo la tradición lombarda, con frisos de arcos ciegos y de dientes de sierra, así como lesenes cantoneras. Por encima del último friso de arcos ciegos encontramos un friso a base de elementos dispuestos oblicuamente.

La torre campanario está coronada con almenas, donde se abren aspilleras, que denotan también su carácter defensivo, pues desde su azotea se domina perfectamente la entrada al valle.

El otro elemento interesante del templo es su portada, situada en el muro oeste.

Está formada por tres arcos de medio punto en gradación. El más exterior está decorado con un pequeño friso de dientes de sierra.

Encima hay tres arcos ciegos, también decorados con un friso de sierra. Estos arcos descansan en unos canecillos ajedrezados. El mismo motivo escultórico se repite en un friso que hay sobre los arcos.

Completa la decoración de la fachada un hermoso rosetón, que está decorado exteriormente con unos dientes de sierra y interiormente con dentículos.

A ambos lados de la puerta encontramos dos aristas que marcan la anchura de la primitiva nave.