L’edifici
És un notable edifici bastit entre els segles XII i XIII, de planta de creu llatina, amb una sola nau, transsepte i absis semicircular orientat a llevant precedit d’un curt tram presbiteral. És probable que a l’origen al creuer ja s’alcés un cimbori, el qual fou totalment refet en època barroca. Una volta de canó de perfil apuntat cobreix la nau, mentre que els braços del transsepte tenen volta d’aresta; la coberta de l’absis presenta volta de quart d’esfera.
L’edifici té diverses finestres de doble esqueixada i altres tipus d’obertures, entre les quals destaca una esplèndida rosassa de setze lòbuls amb decoració esculpida a la façana oest.
Al mur sud de la nau hi ha la porta d’accés, que constitueix sens dubte l’element més interessant de l’edifici. Es tracta d’una magnífica portalada d’arc de mig punt formada per arquivoltes en gradació suportades per columnes i capitells, i, a l’exterior, emmarcada per un guardapols. Tots els elements de la portada, excepte les columnes, que són llises, presenten una rica decoració escultòrica amb motius figurats de temàtica religiosa, d’entrellaços i vegetals. La porta anava precedida d’un porxo o atri cobert amb volta de creueria, com demostren els vestigis de l’arrencada dels arcs. A la mateixa façana sud, a l’angle amb el braç meridional del transsepte, hi ha una petita torre amb una escala de cargol a l’interior.
Un conjunt de mènsules esculpides recorren el perímetre exterior de l’edifici i ofereixen una decoració de temàtica molt diversa i de molt bona factura. Destaquen un gran nombre de mènsules amb caps humans, masculins i femenins, personatges grotescos i altres motius ornamentals de tipus vegetal i geomètric. A l’interior del temple la decoració esculpida és als frisos que ocupen els capitells de les pilastres del creuer, a les mènsules i a les claus de volta; les figuracions més remarcables són de tipus religiós, amb escenes historiades de l’Antic Testament.
La història
La notícia més antiga de la primitiva parròquia del Pla de Santa Maria és del 1173, any en què el rei Alfons I va cedir el locum illum Sanctae Mariae a Berenguer de Vilafranca perquè el poblés i hi fundés una vila. L’església s’esmenta de nou l’any 1194, entre altres parròquies de l’arxidiòcesi tarragonina, en la butlla del papa Celestí III. Al segle XV era de col·lació del sagristà major de la seu de Tarragona.
L’edifici fou assaltat i en part malmès durant la guerra dels Segadors, i a la segona meitat del segle XVIII va perdre la categoria de parròquia en ser bastit un nou temple parroquial al centre de la vila. Per a la construcció d’aquest nou edifici s’enderrocaren una part dels elements de l’antiga església romànica, però davant l’oposició dels veïns de la població, s’aturà la demolició i se’n restaurà la portada.
A mitjan segle XIX, la primitiva advocació era substituïda per l’actual de sant Ramon de Penyafort, i a la darreria de segle fou cedida a la comunitat de dominiques de l’Anunciata, que en va tenir cura fins el 1958. Gran part del ric mobiliari litúrgic que contenia, com retaules i imatges, va ser cremat durant la guerra civil de 1936-39. Declarada monument historicoartístic el 1951, anys després es duia a terme una restauració parcial de l’edifici, i entre els anys 1985 i 1987 el Departament de Cultura de la Generalitat de Catalunya es va fer càrrec de la seva restauració integral.