A falu Dévától 21 km-re északnyugatra, a Maros jobb partján fekszik. Első említése: Helya (1260).
Marosillyén egy 1412-ből származó írásos adat szerint már állt egy kőtemplom. A templomot a XVI. század második felében – a falu lakosságának a református hitre térésével – a reformátusok vették használatba. A XVIII. században pálos és ferences szerzetesek szervezték újjá az egyházközséget. A templom 1749-ben visszakerült a katolikus hívek tulajdonába. 1900-ban újították fel. A marosillyei Sarlós Boldogasszony 
tiszteletére szentelt plébániatemplom szentélye a reformációt megelőző korszakából maradt fenn. A sekrestyeajtó faragott kőkerete (IHS-monogrammal) XVI. századi, valamint ebből az időszakból származik a sekrestye kő ablakkerete és a hajó déli falába beépített 1581-es feliratos kőtábla is.
A nyugati torony feltehetően az 1900-ban végzett helyreállítás során épült. Ekkor a templom déli oldalának négy ablaknyílását is alakították, a jelenleg látható formában. A szentélyfalon levő két ablak felett a repedezett vakolat a korábbi, középkori félköríves ablakok vonalát jelzi. A szentély keleti falán érzékelhető egy befalazott ablaknyílás vonala is.
A hajó északi falán látható az elbontott egykori szószék befalazott bejárata, melyhez a sekrestyéből vezetett egy – a fal külső síkjából kiugró – kis lépcsőtorony. A hajót és a szentélyt jelenleg síkmennyezetű-, a sekrestyét félköríves kereszt-boltozat fedi. A templomot nyeregtető fedi, amely vélhetően szintén a XX. század eleji javítások során készült, amihez egy korábbi szerkezet elemeit is felhasználták.
A karbantartási munkálatoknak az elhanyagolása miatt (kihaló egyházi közösség, 8 katolikus van nyilvántartásban) jelentős mértékben sérült a templomnak a héjazata. A templomtorony sisakja horganyzott acéllemezzel van fedve, több helyen károsodott. A templomhajót, szentélyt és sekrestyét a XX. sz. elején Lugoson készült, hornyolt cseréppel fedték. Több helyen az eresz közelében lefolyások, beázások nyomai láthatók. A szentély északi oldalán a cserepek elmozdultak, az eresz beszakadt. A sekrestyénél beszakadtak a héjazatot tartó szarufák, a befolyó vizet a boltozat rávezeti a templomhajóra. Az esővízcsatornák károsodtak, helyenként hiányoznak, a megmaradt csatorna részek rávezetik a csapadékvizet a templom falára. Nincsen megoldva az esővíz elvezetése a templom közvetlen környezetéből. A vakolatok nagy felületekben válnak le a templom faláról a magas szintű nedvesedés, karbantartás hiánya miatt és a korábbi szakszerűtlen beavatkozások következtében (cementes tatarozások, beton járólapok).
A Teleki László Alapítvány 2016-ban a tető helyreállítását végezte el a cserép átforgatásával: a tönkrement, meghibásodott cserepek pótlása, a lécezés és a szükséges tartószerkezeti elemek cseréje történt meg.
2017 májusában a Laszlocons kft. elkezdte a templom tetőszerkezetének megerősítési munkálatait. Ahol szükséges volt a falkoronák kijavítására került sor (sekrestye, szentély). A meghibásodott elkorhadt faelemek cserélődtek, új szarufák, fogópárok, taréjszelemen került beépítésre, kötőgerendák megerősítése készült el. A sekrestye fölötti 
tetőszerkezet újraépült. A templomhajón és a szentélyen átforgatásra került a cserép, felhasználva a jelenlegi szalagcserepet (Lugosban készült, felirata: Muscrong-Gőztéglagyárak-Lugos-Szabadalom 212). A cserép átforgatásakor új cseréplécezés lett beépítve. Az elkorhadt ereszaljat cseréltük, deszkából új eresz lett készítve. A felújítás alkalmával a megrozsdásodott lemezeket cseréltük horganyzott lemezzel, új vápák kerültek kialakításra. A sekrestye, valamint a sekrestyéből vezető szószékfeljáró cseréppel lett lefedve. A régi kereszt mintájára, a héjazatra, a templomhajóra és szentélyre két kettős kereszt készült. Új ereszcsatorna és lefolyók kerültek felszerelésre.
A 2017. évi Rómer Flóris Terv támogatásból elkészült a villámhárító szerelése is.
Kivitelezés: Lukács Alpins Kft
Villámhárító kivitelezés: Hot & Cold Prod Kft