Fue la parroquia del castillo de Esparreguera. Durante la época medieval fue un templo bastante importante, pero perdió poder cuando se construyó la ermita de Santa Eulàlia en el núcleo de Esparreguera. En el siglo XV continúa el declive del templo, especialmente después de sufrir los efectos de un terremoto. En 1612 se consagra la nueva parroquia de Esparreguera, situada en el centro del pueblo y Santa Maria quedó en el olvido.

Se cree que la fábrica del templo responde a dos etapas constructivas diferentes. En contra de lo que es habitual, la nave es más antigua que la cabecera. El ábside y el cimborrio se edificaron en el siglo XII, mientras que la nave correspondería al siglo XI.

El templo tiene una sola nave cubierta con bóveda de cañón apuntada. Está acabada en un ábside semicircular.  Este es totalmente liso y sólo se rompe la uniformidad del conjunto con tres ventanas de medio punto.

En el crucero se levanta un cimborrio de planta octogonal y con forma de cúpula ovalada en el interior. Sobre él, en época moderna, se construyó una torre de campanario de planta cuadrada. Se accede a ella por una escalera exterior, que está adosada al muro sur de la nave, y que después transcurre por el tejado del templo.

A ambos lados del ábside se construyeron unas capillas laterales. De este modo se quería solucionar el problema de peso que tiene el cimbori, por culpa del campanario añadido. Como se puede comprobar con las marcas de yeso que hay en varios puntos del ábside, estos problemas todavía no se han solucionado y la estructura se está abriendo peligrosamente. Espero que la solución no llegue demasiado tarde.

La puerta está en el muro sur. Fue reconstruida en los siglos XV y XVIII, perdiendo totalmente la traza románica.

El muro norte corresponde básicamente al edificio del siglo X, de época prerrománica.

Detrás del ábside se puede ver un gran sepulcro, muy deteriorado por el paso de los años, flanqueado por tres grandes cipreses.