Die Marienkirche wurde von den Johannitern 1153-1156 erbaut und durch den Münsteraner Bischof Friedrich von Are zur Hospitalkirche St. Marien und Johannes dem Täufer geweiht. Zu dieser Zeit befand sich die Kirche zunächst außerhalb der Stadtmauern. Erst um 1295 wurde der Verlauf der Stadtbefestigung geändert und die Kirche in das Stadtgebiet eingeschlossen.
1475 wurde das Gebäude erweitert und bekam einen spätgotischen Chor. Eine der ältesten Darstellungen der Kirche liefert der Stadtplan des Corputius von 1566: der einschiffige Kirchenbau hatte zwei parallele Längsdächer und Türme, doch es gibt auch davon abweichende Beschreibungen des Baus. 1789 war die Kirche baufällig und deswegen geschlossen. Im Laufe folgender Bauarbeiten wurde die Kirche zum größten Teil auseinander genommen und für den Neubau die Bausubstanz des Vorgängerbaus benutzt.
Der schlichte Neubau von 1802 entstand im klassizistischen Stil aus verputztem Backstein. Die zwei alten Türme wurden durch einen rechteckigen Turm mit einem prägnanten Dach ersetzt. In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurden mehrere Erneuerungen im Innern der Kirche durchgeführt.
Die Silhouette der Stadt wird stark durch das schlichte Aussehen der Marienkirche mit ihrem patinagrünen Turmdach geprägt. Die Marienkirche ist eines der wenigen erhaltenen Zeugnisse an alter Bausubstanz in Duisburg.