Non si è in grado di stabilire quando fu iniziata la costruzione della chiesa  ciò che si vede  oggi è il rifacimento e l'accavallamento di stili di epoche diverse. Con “in pensulis “si vuole indicare un edificio sopraelevato ed infatti la chiesa si trova in una posizione rialzata rispetto al piano della  campagna circostante. Situazione  forse giustificata dalle continue esondazioni del vicino Garigliano oppure  perché la stessa sembra essere sorta su edifici preesistenti.  Dal Codex Diplomaticus Cajetanus  anno 1292 si evince che la chiesa molto probabilmente sia stata eretta tra la fine del 1100 ed il principio del 1200.   Nel XVI secolo, la chiesa ricopriva un ruolo molto importante nella guida spirituale dei fedeli, come risulta  dall’elenco dei benefici della stessa, riportati  nei documenti  dell’Archivio Diocesano  Gaetano. Da questi risulta che  vi fossero  diverse cappelle ed altari, oltre a quello maggiore, e che molto probabilmente, questa chiesa fosse una Collegiata. Infatti,  nella Visita Pastorale di  Mons. Pietro de  Õna (1605-1626)  si legge  che nella chiesa vi sono oltre all’altare maggiore, la cappella di S. Pietro, l’altare di S. Lorenzo, una  cappella dedicata a S. Maria de Cancellis  comunemente detta della Cancellata. Nella successiva  Visita  Pastorale, Mons. Guerriero de Torres (1693-1720) scrive che la chiesa conserva ancora l’antica importanza, e nota sotto al pavimento, come una chiesa inferiore e sotterranea, delle  cappelle e delle immagini dipinte,  una col titolo di S. Donato, e resti di altari.
Ciò nonostante la chiesa col tempo perde di  prestigio, e nel 1745 a seguito di una inchiesta disposta dalla Corte Vescovile di Gaeta, si registra la presenza di eremiti nel suo interno. Il grande edificio di un tempo ridotto ad una piccola cappella, in  uno stato di generale degrado, tanto che nel 1798 la chiesa viene interdetta.  Siamo nel 1800, e qui si hanno notizie di un eremita che solo nei giorni festivi celebra messa  nella cappella inferiore di S. Donato, essendo l’intero edificio privo di tetto ed adibito a stalla per animali. Il curato di S. Giovanni, in data  2 Ottobre 1858 scrive all’Arcivescovo in merito alla antichissima chiesa dedicata alla Vergine SS. ma  sotto il titolo di S. Maria in Pensolis, rammaricandosi delle condizioni della stessa, ricordando la grande importanza rivestita in passato e le numerose indulgenze concesse dal Sommo Pontefice Martino V. Raffaele  Castrichino  localizza nella  zona   dove sorge l’antica chiesa, la villa di Zeto, dove nel 270 d.C. morì il filosofo Plotino.