La iglesia fue construida en 1309 a través de la transformación del oratorio donde se veneraba la imagen que representa a la "Virgen con los santos Pedro y Pablo", y creció el culto religioso de la Virgen María llamado "de las rosas" debido a las flores en su mano.

Entonces, el oratorio fue dedicado a Santa Maria della Rosa y la fachada colocada en el lado actual de la Iglesia en el portal con las jambas decoradas con rosas que salen de la boca del dragón.

En 1333 una nueva extensión cambió definitivamente la orientación del oratorio que se inclinaba hacia los muros romanos del oeste, mientras que los otros lados estaban apoyados por arcos redondos. El lado derecho adquirió su aspecto actual: un raro ejemplo del estilo gótico en Lucca.

La fachada sin terminar se completó a finales del siglo XV con un portal que se puede vincular a la escuela de Matteo Civitali. El interior de la iglesia, tres naves por columnas y bóvedas, es también del siglo XV. En el altar mayor se conserva la Virgen de las Rosas del siglo XIV, considerada entre las pinturas más prestigiosas de Lucca.

La iglesia de Santa Maria della Rosa fue visitada regularmente en los últimos años de su vida, entre 1900 y 1903, por Santa Gemma Galgani, quien murió a la edad de 25 años debido a la tuberculosis. Cada año en la iglesia se la recuerda el 11 de abril, el día de su muerte, y todavía es posible reunirse en oración cerca del banco original donde solía orar Santa Gema.