L'església de Sant Maria de Merola fou bastida prop de la torre de l'antic Castell de Merola i al peu del camí de Merola, en un lloc més avinent, un cop s'abandonà l'antiga església parroquial de Santa Maria (romànica) l'any 1609 degut al seu lamentable estat de conservació. L'any 1609, Miquel Ferrer, àlies Barbut, batlle de Merola, i els pagesos de la parròquia de Santa Maria, demanaren al Bisbe d'Urgell permís per a construir una nova església prop de la Torre de Merola. La nova església de Santa Maria passà a ser sufragània de Sant Martí de Puig-Reig. El 2 d'agost del 1609 s'hi col·loca la primera pedra, i la consagració es feu el 27 de novembre del 1611. L'altar principal es va dedicar a Santa Maria i el secundari a Sant Joan. L'obra és un dels pocs exemples d'arquitectura renaixentista de la comarca del Bergueda, feta pel mestre d'obres Gabriel Lleonart de Castellterçol, que va cobrar 125 lliures. A la nova església s'hi va traslladar la talla romànica, que es va perdre durant la Guerra Civil de 1936, i les relíquies de Sant Crissantó i Santa Dòria. L'any 1621 s'hi col·locà un retaule de pintura fet per Gabriel Claramunt de Vic (perdut també durant la Guerra Civil). A començaments del segle XIX l'església fou renovada. L'última visita efectuada a la nova església de Merola, en la qual es confirma el seu caràcter de parroquial, és de l'any 1830. En un principi les noves esglésies que es construeixen a les colònies industrials properes, com les de cal Vidal o de l'Ametlla, depenien de la parròquia de Santa Maria de Merola, però aviat s'independitzaren. La de cal Vidal l'any 1922 i la de l'Ametlla anteriorment.
