La chiesa di Santa Maria fu edificata sotto il pontificato di Eugenio III intorno alla seconda metà del XII sec. Dopo l'ampliamento voluto da Franceschetto Cybo nel 1494, divenne a pianta rettangolare divisa in tre navate scandite da sei colonne a blocchi connessi di cui due ottagonali. Nel 1560 fu eretta a Collegiata dal Capitolo di San Giovanni in Laterano. Presenta una facciata a salienti, risultato di più maneggiamenti nel corso dei secoli. Al di sopra del portale di ingresso è conservata una scultura in terracotta raffigurante il busto di una Madonna del sec XVI ispirata a modelli michelangioleschi. Il portale d'ingresso in pietra reca un iscrizione in latino datata 1493 e nella lunetta superiore è dipinta una Madonna con Bambino tra teste cherubiche del XVI sec. Nell’abside si può osservare una tavola raffigurante una Madonna con Bambino, copia Bizantina del XVIII sec. Le cappelle laterali realizzate nel 1532 racchiudono inestimabili opere artistiche rinascimentali come le Vergini Martiri e il Sant'Antonio Abate del 1543 ad opera del pittore Jacopo Siculo (1490 -1544). Di notevole pregio è il Miracolo di San Tommaso del pittore locale Piermatteo Piergili (allievo del Siculo) ed altri affreschi come la Santa Lucia del pilastro destro realizzata da Orlando Merlini datata 1507. e un'Annunciazione sopra l’arco della cappella del SS Sacramento. Di notevole pregio è inoltre l’affresco dell’arcone dell’abside in cui è raffigurato Dio Padre in Trono tra gli angeli e due sfingi musicanti attribuito alla scuola dello Spagna.
Il fonte battesimale in marmo bianco, posto all'ingresso della chiesa presenta un’iscrizione rituale e nel fregio superiore conserva una tela a forma triangolare raffigurante San Giovanni Battista.
Nel XIII sec. vengono riedificate le due cappelle laterali e dedicate al SS Sacramento e alla Madonna del Rosario. In quest’ultima, si può ammirare una scultura devozionale raffigurante una Pietà riconducibile alle cosiddette Vesperbild.
Esternamente l'imponente campanile a guglia del XV sec. conserva la campana in bronzo più grande della Valnerina sulla quale è riportata la storia della sua distruzione nel 1797 ad opera delle truppe rivoluzionarie napoleoniche. Oggi come allora le campane di Santa Maria e di tutte le altre chiese Ferentillesi, risuonano per le vie del paese grazie alla Confraternita dei Campanari.
