La vila de Pena-roja s’emplaça als vessants de ponent del tossal de la Mola. El lloc formà part durant l’edat mitjana de l’extens terme del castell de Mont-roig. L’església parroquial de Santa Maria, erigida a la part baixa de la vila, és en l’actualitat un gran edifici barroc de tres naus i cúpula bastit entre el 1724 i el 1749. És molt probable que aquesta església sigui la successora de l’antiga parròquia de la població. Una referència documental d’aquest temple podria trobar-se en la carta de poblament que l’any 1270 atorgà Álvaro Fernández, comanador d’Alcanyís i Mont-roig de l’orde de Calatrava, als habitants de Pena-roja; segons consta en l’escriptura, el donador els cedí, entre altres béns, les primícies a fi que hi bastissin l’església i emmurallessin la vila.