L'edifici, en estat molt ruïnós, és d’una sola nau, coberta amb volta de canó reforçada, amb porta d’accés en arc de mig punt adovellat. L’aparell, de carreus ben escairats i irregulars, respon a formes del romànic tardà (final del segle XII i inici del XIII). La primera notícia és del 1180, que Ramon de Gra donà a Santa Maria de Tauladells terrenys agrícoles i el seu cos. El monestir de monges augustinianes hi fou fundat el 1248 amb llicència del bisbe Ponç de Vilamur, i el 1266 s’emancipà del de Santa Maria de Guissona. Desapareguda la comunitat al començament del segle XV, no tornà a haver-hi notícies del santuari fins el 1675, que s’esmenta un canonge de Guissona que gaudia del benefici de Santa Maria de Tauladells.
Al voltant de l’antic monestir hi han estat identificades diverses tombes. El descobriment més important tingué lloc el 2017 quan hi fou descoberta una necròpoli medieval, formada per una trentena de sepultures dels segles XII al XIV. Les tombes, orientades seguint el ritual est-oest, corresponen a tres tipus diferents (fossa simple, fossa recoberta amb lloses i cista). També s'exhumaren diversos esquelets. En l’emplaçament s’hi han trobat també sitges ibèriques (2016).