La imagen de la Virgen del Pueyo, desaparecida ya en el XVIII, fue venerada en lo más alto de la villa de Cuevas, por ello tomo el nombre de “El Pueyo”. En la pared que debería ocupar el altar hay una roca que podría conservarse debido a ser considerado el lugar del Milagro, como se conocía anteriormente a esa zona.
La ermita ya debía de existir a finales del siglo XV ya que hay un documento de 1481 que nombra la Cofradía de Santa María y otro poco después que menciona a Santamaría del Poyo (1493).
En la visita pastoral de 1601 aparece citada, aunque se dice que necesita ser retejada. Ya en este siglo XVII se remodelaría tal como la conocemos hoy, de planta centralizada con una cúpula decorada con esgrafiado.
