A l’església de Santa Maria l’any 1032 se celebrà un judici sobre uns béns situats a Santa Oliva, al qual assistí Bonfill, senyor de Castellví de Rosanes. Es diu que l’església és situada sota el castell de Rosanes, prop del mercat de Martorell. El 1063 s’hi jurà el testament de Guitart Bernat, un dels feudataris dels Castellví. Udalard Ramon de Rosanes feu un llegat a l’església el 1123 “pro anima sua in sacrificiis”. Guillem Ramon I, al seu testament del 1110, deixà a l’església 5 mancusos per a la seva dedicació, per la qual cosa sabem que l’edifici devia estar quasi acabat, i 5 als clergues per a misses. Entre el 1579 i el 1592 es construí una església de nova planta. Sobre les ruïnes d’aquesta església, destruïda el 1936, es construí el temple actual el 1944.