Santuari marià de la parròquia de Cambrils situat dins mateix de la població actual. Hom li suposa un origen coetani al de la formació de la vila de Cambrils, a mitjan segle XII. La primera notícia coneguda, però, és del 1214, quan l’arquebisbe Ramon de Rocabertí li feu una donació. Es coneixen també bastants llegats testamentaris fets al segle XIII, com el de Guillem de Tarragona, el 1230. Un d’aquests llegats, del 1287, era destinat per a la construcció d’un cor. D’aquesta mateixa època també es coneixen algunes fundacions de beneficis, i fins hi ha notícia que tingué el favor reial (de Pere I, Jaume I i Pere II). En canvi, però, i tret de la notícia esmentada del cor, no se sap res de l’antiga fàbrica. Sembla que aquesta capella inicialment va pertànyer al terme eclesiàstic de la Pobla d’en Taudell —vilatge del terme de Mont-roig avui desaparegut— ja que li serví de temple parroquial.
A mitjan segle XV, a més de l’altar major de Santa Maria, hi havia els altars dedicats a sant Bartomeu i al Sant Esperit. A la fi del mateix segle sembla que hi havia dos altars més. En aquesta època l’ermita disposava d’un donat. Cap al 1523 va caldre fer algunes reparacions d’una certa importància, i a partir del 1704 i al llarg de gairebé tot el segle XVIII l’ermita fou refeta del tot.