Edifici d'una sola nau, amb presbiteri pla no diferenciat. Es cobreix amb una volta de canó apuntada que arrenca d'una imposta. Durant el segle XIV s'obren dues capelles, rectangulars i cobertes amb una volta de creueria, en la zona de l'església immediata al presbiteri. La capella del costat de l'Epístola presenta l'escut heràldic de la família Cervelló en la clau de l'arc. L'altra capella fou ampliada tardanament en direcció als peus de l'església. En la façana sud s'hi construí una galeria porxada suportada per dos arcs apuntats. Presenta dues portes d'accés formades per arcs de mig punt amb dovelles, aquestes es troben situades en la façana oest i sud respectivament. L'aparell constructiu és només visible en els punts on l'arrebossat està desprès, es tracta de carreus regulars disposats de forma horitzontal.
La colonització de Vallespinosa degué produir-se durant el segle XI, malgrat tot però, la primera notícia històrica relativa a l'indret és de l'any 1193, fent referència al seu castell. Aquest era propietat de la família Cervelló tot i que la família Clariana hi posseïa drets. En aquest any trobem que la capella castellera ja estava construïda, essent dedicada a Santa Maria. Possiblement l'església de Santa Maria fou construïda entorn aquesta data, atesa la impossibilitat d'ampliar la capella del castell, en un moment en el qual les necessitats de la població deurien créixer, ja que en aquest període cal situar la consolidació de la repoblació de l'indret. L'església fou afavorida per diversos llegats testamentaris durant el segle XIV. Durant el segle XX es va afegir una nova planta damunt l'església per habilitar l'escola pública, espai actualment en desús.
-Cal destacar el retaule de Sant Jaume el Major.Es tracta d'un tremp sobre taula de 207 x 220 cm, a més del bancal. Es troba al Museu Diocesà de Tarragona. Núm. inventari 1960 a 1962. Aquest retaule ha estat atribuït, basant-se en comparacions estilístiques, a Jaume Mates, l'obra del qual mostra una visió particular del gòtic internacional a Catalunya. El retaule presenta una taula central amb el Calvari a la part superior i sant Jaume entronitzat a la inferior. A les taules laterals es representen sis escenes de la seva vida i la llegenda relacionada. La predel·la representa els sants Abdon i Senen, sant Antoni Abat, sant Joan Baptista amb l'Anyell, sant Miquel i sant Jordi.
Regular. Els habitants del poble hi han fet restauracions.
Al cementir s'ha localitzat una estel.la funerària discoïdal.
-ESPAÑOL, F.: "L'arquitectura romànica a la Conca de Barberà i Segarra" (en premsa)