Sita esternamente alla cerchia delle mura due-trecentesche dell'abitato castignanese (del quale era una delle Chiese parrocchiali insieme a San Pietro) Santa Maria venne edificata probabilmente tra il X-XI secolo nel primo incastellamento del paese.
Il De Carolis scrive che: "deve credersi fondata da molto antichi tempi a questa parte, anzi molto prima che la medesima fosse in possesso dei Benedettini". La prima citazione certa della chiesa di "S. Marie de burgo de Castineano" risale al 1290 quando essa figura nell'elenco delle chiese che pagavano le decime a Roma e viene elencata tra quelle esistenti nel territorio piceno. Il suo rettore Don Benvenuto saldava 25 soldi volterrani. Ugualmente nel 1291 Don Simone pagò la decima di 40 soldi per la chiesa, mentre nel 1292 ancora lo stesso sacerdote versava 20 soldi, in qualità di chierico di S. Maria del Borgo. Sempre secondo il De Carolis, già intorno all'anno 1000 la chiesa era in possesso del monastero, poi abbazia di S. Croce di Fonte Avellana, strettamente legato alla storia dei Camaldolesi, che nel territorio di Castignano possedeva la chiesa di S. Martino e di Santa Maria della Valle. E' accertato che nel 1359 Santa Maria era ancora officiata dai Benedettini di Fonte Avellana. Nel 1459 un certo Armandi fu il primo Priore monaco, ancora nel 1539 la parrocchia era retta dal Priore avellanita fra Giovanni Ramondini. Un ulteriore legame di questa chiesa con l'abbazia di di Fonte Avellana potrebbe essere la dedizione alla Santa Croce data da sempre ad uno degli altari laterali. L'ultimo dei curati benedettini fu Antonio Blasiotto, al quale il 7 di maggio del 1570 succedette il castignanese don Firmano Tanzi, prete diocesano nominato con bolla del papa Pio V. De Carolis ipotizza anche un collegamento con il Collegio Germanico di Roma, che aveva un diritto sulla nomina dei parroci.
Nella visita pastorale del 1571 del Vescovo Camaiani la chiesa aveva già modificato l'assetto tre-quattrocentesco. Certamente agli inizi del Cinquecento, quando si mise mano alla costruzione del campanile, la chiesa era stata decurtata nella parte del presbiterio, eliminando il coro monacale affrescato e avanzando il nuovo altare maggiore di quattro metri verso la navata, appoggiandolo ad un nuovo muro che delimitava la chiesa. Rimangono ancora ben visibili all'esterno le tamponature delle precedenti finestre trecentesche.
Ad oggi il disegno interno è caratterizzato da un semplice corpo rettangolare privo di abside dal quale emerge il campanile; rivolti ad oriente sono i due portali ogivali d'ingresso, soluzione architettonica tipica delle chiese dedicate alla Madonna, in quello di sinistra aggraziato da un arco leggermente acuto con cornice in cotto spicca il simbolo del "TAU", nel portale di destra reca alla chiave uno dei primi simboli dello stemma di Castignano datato 1517. Interessante è il cornicione alla base del tetto, composto da archetti pensili, alcuni ornati da simboli come la Stella di Davide (probabilmente a Castignano vi era anche una piccola comunità ebraica). Degli edifici conventuali rimangono ad oggi la casa parrocchiale, che si affaccia sulla stretta "Rua della Pace", e i pochi elementi rimasti del chiostro Farfense (alcune logge ed il pozzo). Nei recenti restauri sono stati rinvenuti affreschi databili a cavallo del XIV-XV secolo, raffiguranti la Madonna delle Tenerezza, Sant'Emidio e San Biagio protettore contro le pestilenze, mentre sotto la Cantoria settecentesca vi sono affreschi con le figure dei santi Antonio Abate, Giacomo e una Madonna col Bambino firmati "Andreutius pictor de Monte Octone fecit hoc opus". Nel XVIII secolo l'edificio viene riadattato internamente allo stile dell'epoca con altari lignei e stucchi; il maggiore, dedicato all'Assunta, conserva una statua lignea della stessa, negli altri altari campeggiano una Crocefissione di Martino Bonfini (1564-1636) con le figure di Maria, Giovanni, Maria Maddalena e una splendida Madonna con Bambino tra i santi evangelisti Giovanni, Luca e Tommaso, di Bonocore da Campli, artista noto nella seconda parte del Seicento e Accademico di San Luca in Roma. In un altro altare vi è posizionata una tela datata XVIII secolo di autore ignoto con la figura della Madonna del Carmine che dona lo scapolare ai santi Carmelitani Simone Stok e Angelo Martire e in secondo piano San Francesco e Antonio da Padova.
Nei pressi dell'edificio si ricorda la probabile presenza di un "hospitale" relativo al convento.