Im 14. Jahrhundert verteidigte Burkhart von Ellerbach Burgau gegen König Ludwig den Bayer und erhielt zu Deubach Güter und Rechte. Diese schenkte er 1335 an das Kloster Wettenhausen als Ersatz für die bei der Belagerung Burgaus erlittenen Beschädigungen. Bis zur Klosteraufhebung im Jahre 1802 versorgte das Kloster die Pfarrei mit einem Kanoniker.
Im 17. und 18. Jahrhundert war die Kirche ein vielbesuchter Marien-Wallfahrtsort. Im Jahre 1739 erstellte Johann Martin Kraemer, wohl unter Beteiligung seines Vaters Simpert Kraemer, unter Propst Bartholomäus den Neubau. Er brachte das Wappen des Propstes über dem Chorbogen und über den Altären an. Das Wallfahrtsbild, eine gotische Madonna mit Strahlenkranz auf grünem Baldachinhintergrund, befindet sich jetzt an der Südwand. Die Kirche wurde 1963 restauriert.
Seit 1804 gehört Ebersbach als Filialkirche zur Pfarrei Deubach.