Aunque algunos expertos afirman que su origen es mozárabe, la mayoría adelanta la procedencia de la iglesia de Santa María de Melque a tiempos visigodos. Según éstos, habría formado parte de un complejo monástico situado en las inmediaciones de la capital del reino, Toledo, y datan su construcción a finales del siglo VII o en los primeros años del siglo VIII. El poblamiento del lugar donde se encuentra es anterior, pues allí se situaba una villa romana de la que aún existen restos. La torre defensiva de la que se conservan trazas en la parte superior de la iglesia le fue añadida por los templarios. A destacar los sillares graníticos con los que fue construido el templo, que recuerdan a los usados en las obras de ingeniería civil romana.