La pieve fu costruita verso la fine del 1400 sul luogo di una più antica cappella. Venne demolita nel 1692 e rifabbricata l'anno seguente per volontà di Pietro Galilea nella forma attuale. All'interno, sopra la porta maggiore, era murata una lapide con lo stemma gentilizio della famiglia Galilea che recava l'iscrizione: "Petri Galilea impensis et aedes et ara in Deiparae honorem funditus aerectae Anno Domini MDCIIIC".
Venne trasformata in lazzaretto nel 1630 per la peste di manzoniana memoria, ma il 31 maggio 1632, festa di Pentecoste, don Giovanni Respighi istituì una processione dalla parrocchia al Santuario, allora detto del Frassine. Nel 1901 venne di nuovo adibita a lazzaretto per l'esplodere di un'epidemia di vaiolo. Terminato il contagio, dopo essere stata disinfettata e imbiancata (i banchi furono bruciati), venne riaperta al culto per il rinnovo della sagra annuale. La chiesa è stata sin da tempi remoti luogo di fervida devozione mariana. Processioni con grande concorso di popolo, con preghiere e penitenze, furono compiute nei periodi di siccità e di carestia. Il 29 luglio 1946 la statua della Vergine fu trasportata dal Santuario alla Parrocchiale per ringraziare della benigna protezione negli anni cruenti della seconda guerra mondiale. L'edificio fu ristrutturato nel 1870, nel 1893, nel 1955 e nel 1976.
Scrive Don Penoni (parroco 1891-1911):
"Villimpenta doveva fin dall'inizio del sec. XV possedere tanto tesoro, avvocata potente, dolce consolatrice, sicuro rifugio nelle aspre prove e specie nelli (...) lutti della vita".
E più sotto: "I figli di questa terra provate le 100 febbri della vita e gli innumerevoli disinganni, a suoi piedi ritornarono sempre a rinfrancare la propria fede, tanto che il culto pietoso e consolante dopo vari secoli apparisce tutt'ora fresco e d'una vita rigogliosa e vegeta".
(Penoni 1891-1911, APV, pag. 82)
Foto e testi tratti da: "Villimpenta. Terra di confine"
ed. Sometti, 2003 di R. Casarin (a cura di)
La statua originale dell'anno 1490 è stata trafugata nel 1976
Foto del 1926 (4 agosto) in occasione dell'incoronazione