Un kilómetro al norte de Saldaña se encuentra el santuario que alberga la imagen de la patrona de la Villa y Comarca. La creencia popular relaciona su origen con la toma del castillo de Saldaña por Alfonso I y la milagrosa intervención de la Virgen en este hecho.
Según la leyenda, en el año 754 esta fortaleza estaba bajo el poder de Jusuf el Fihrita. El rey Alfonso I meditaba en su tienda el ataque al castillo tras haber fracasado en dos intentos anteriores. El monarca llevaba siempre una pequeña imagen de la Virgen en la silla de su caballo y se encomendó a ella antes de la batalla, teniendo entonces una inspiración divina, mostrándole la Virgen la salida o camino secreto que por el oeste tenía la fortaleza y que conducía al corazón del fuerte. Al día siguiente, Alfonso I dirige el nuevo ataque al castillo, siguiendo este camino secreto y escarpado, en el que la propia Virgen guió personalmente a cien de sus guerreros hasta la orilla izquierda del Carrión, mostrándoles el paso y llegando a la fortaleza cuando las tropas musulmanas descansaban, haciendo una terrible mortandad y ocupando en pocas horas el baluarte enemigo. En conmemoración de este milagroso hecho, Alfonso I erigió un santuario en el lugar que ocupaba su campamento, sobre el sitio donde tenía la tienda real y se le había aparecido la Virgen, depositando allí su pequeña imagen.
Durante bastante tiempo el santuario dependió del monasterio de Sahagún, desde que en el año 1148 Alfonso VII lo donara a dicho cenobio junto con otras propiedades. Años más tarde, en 1172, el abad de Sahagún, Gutierre, entregó a Doña Mayor, abadesa del convento de San Pedro de las Dueñas (dependiente del primero), la iglesia de Santa María del Valle con todas sus heredades y pertenencias para que las poseyera durante toda su vida y construyese aquí casas y claustro. Sin embargo, la falta de documentación posterior impide conocer si realmente se fundó un pequeño convento junto al santuario. Algunos investigadores han querido ver en el interior de la casa actual del ermitaño los restos de un posible claustro y mencionan el hallazgo de varios enterramientos en sus inmediaciones.
La ermita en el siglo XVI parece depender de la iglesia de Santa María de Valfrío, y en el XVII, tras la desaparición de ésta, pasará a la iglesia parroquial de San Miguel. La fundación de la Capellanía de Nuestra Señora del Valle es del 10 de diciembre de 1655.
Durante estos siglos el templo parece entrar, quizás como mera tenencia honorífica, en el ámbito patrimonial de la Casa del Infantado, figurando en los documentos de la época como “Casa de Santa María del Valle”.
Al margen de los legendarios antecedentes, el conjunto que hoy contemplamos parece obra en su mayor parte de los siglos XVI y XVII, con importantes reformas en las centurias siguientes.
El edificio, obra de sillería, ladrillo y mampostería de canto rodado, presenta dos partes bien diferenciadas. El cuerpo del templo tiene planta rectangular, de tres naves separadas por pilares cruciformes y cubiertas a la misma altura con bóvedas de arista, salvo el tramo final de la nave central (crucero) que se cubre con cúpula rebajada sobre pechinas. Estas cubiertas se decoran con yeserías barrocas planas y medallones con pinturas murales (ángeles, motivos florales, etc.). A este cuerpo se le añade en su cabecera una amplia capilla mayor o camarín de la Virgen, realizado en sillería de piedra caliza por Manuel Conde en 1693, según reza en una inscripción. Es de planta cuadrada y se cubre con una cúpula sobre pechinas, decorada con yeserías barrocas, y remata en una pequeña linterna, presentando además al exterior pináculos en sus esquinas.
El templo tiene coro alto a los pies y su entrada se sitúa en el lado de la Epístola, contando además con otro acceso secundario en la nave del Evangelio. Contaba con una torre de ladrillo a los pies de la nave de la Epístola, de planta cuadrada y que no sobresalía en planta, presentándose hoy revestida con muros de sillería y con tres cuerpos, siendo el último de planta octogonal, rematado en una pequeña linterna, y animado, como el segundo, por una serie de arcos de medio punto, todo ello fruto de la remodelación hecha en 1954.
El acceso al templo también se ha visto modificado por varias reformas. En 1786 se construye un atrio con portada de arco de medio punto, enmarcada por columnas dóricas que sustentan un entablamento sobre el que se dispone un frontón, en cuyo interior figura el escudo de la villa de Saldaña. Además el adosamiento al cuerpo principal del edificio de la sacristía en el lado del Evangelio y otro secundario a sus pies (hoy vivienda del ermitaño) crean dos espacios vacíos a ambos lados de la puerta principal que se deciden cubrir ampliando el atrio con dos arcos de medio punto sobre pilares cuadrados a cada lado (obra quizás de 1954).
