El despoblat de Montgai s’alça a 842 m d’altitud, encimbellat als vessants septentrionals del Montsec d’Estall, dit també serra de Montgai, i a la capçalera del barranc homònim. L’emplaçament aprofita la protecció d’una cornisa que sobresurt dels espadats. La seva església, dedicada a Santa Maria o a la Puríssima Concepció, tradicionalment fou sufragània de la de Girbeta, dependent, per tant, de la comunitat de Sant Martí d’Areny, dins el bisbat d’Urgell. Aquest enclavament d’Urgell el 1956 passà al bisbat de Lleida. La primera referència de l’església de Montgai és de l’any 1372, en què consta en una visita papal que el rector de Girbeta governava també, entre altres esglésies, la de Montgai.
Tot i que hom ha situat l’església de Montgai entre les obres d’origen pre-romànic, en realitat sembla una església força refeta i transformada. Es tracta d’un edifici rústic, amb carreus poc treballats, d’una nau que mira a llevant, amb l’absis carrat i una espadanya damunt la porta, als peus de la nau.