La primera església de Santa Maria de Vallcebre està documentada des de finals dels segle X, però l'edifici preromànic fou substituït per una nova construcció romànica al segle XIII, gràcies a les deixes testamentàries i als donatius dels pagesos del lloc. Aquest petit edifici es mantingué com a parròquia fins l'any 1931 en que es projectà una nova construcció. L'augment demogràfic experimentat pel poble de Vallcebre arran de les explotacions mineres obligà a ampliar l'església i s'optà per construir-la de nou, tot i que les dificultats i penúries de la guerra van impedir que el projecte es finalitzés. A finals dels 90, aquesta església es va haver d'enderrocar perquè estava en molt mal estat i presentava importants símptomes de deteriorament. El terreny inestable en fou la conseqüència principal. Així doncs, l'església es traslladà a l'altre banda del carrer. L'any 2000, després de molts esforços i sacrificis per obtenir el finançament, es va poder inaugurar l'actual centre de culte, gràcies a la col·laboració ciutadana. Després de la Guerra Civil l'església s'arranjà i es col·locaren les imatges i elements que havien estat malmesos. El dia 15 d'agost, dia de la Festa Major i sant de la patrona, es col·locà a l'església parroquial la imatge de la Verge Maria i la de Santa Bàrbara. L'actual església es va inaugurar oficialment el dia 16 de gener del 2000.