L’església de Santa Maria, avui reduïda a un munt de pedres, era situada a l’actual despoblat de Montpaó, que es localitza al cim de la serra que hi ha entre Sant Pere Gros i Rubinat. Com totes les esglésies d’aquest sector de la Segarra, Santa Maria de Montpaó va ser bastida cap a mitjan segle XI, quan es procedí a la repoblació dels encontorns de Cervera. Montpaó ja consta en les llistes de parròquies del bisbat de Vic dels segles XI i XII, on és esmentada amb el nom de Muntpao. Formava part del deganat d’Urgell i contribuí els anys 1279 i 1280 a les dècimes pagades amb motiu de les croades.
Per notícies tardanes es coneix la vinculació de Santa Maria de Montpaó a Sant Pere dels Arquells. En una visita pastoral de l’any 1685 es consigna que la parròquia dels Arquells tenia adjunta l’església de Montpaó i la de Nostra Senyora de les Neus de Sisquella, sufragània de Montpaó. Es desconeix si aquest lligam amb els Arquells era anterior al segle XVII. (ABR-CPO)
D’aquesta església es conserven alguns fragments de mur, el qual és construït amb carreuó de pedra local, disposat en filades uniformes i regulars, que evidencien les formes constructives emprades entre els segles XI i XII. Es tractava d’un senzill edifici d’una sola nau. (JAA)