Não se sabe ao certo a data da fundação desta igreja. A sua origem está ligada a uma lenda que relata que em tempos, um cavaleiro acompanhado pelo seu escudeiro, atravessou uma mata que ficava entre a Serra da Charneca da Bogalheira e o mar. Inesperadamente, saíu do seu esconderijo uma fera assustada pelo barulho dos cavalos que passavam próximos, filando as garras a um dos flancos da montada. O medo que se apossou do fidalgo fê-lo implorar a Nossa Senhora, cuja aparição logo surgiu, por momentos, numa oliveira; perante isto, o cavaleiro reagiu com sangue frio e coragem, ferindo mortalmente com lanças a fera.
Em agradecimento pelo milagre, mandou edificar naquele lugar uma igreja em honra da Virgem.

O templo, de aspecto rural, mostra na fachada um portal manuelino, de arco canopial, com decoração fitomórfica e de animais, característica da época renascentista. O interior é três naves divididas por arcos suportados por colunas toscanas; possuía em 1758 menos uma nave. De interesse a azulejaria seiscentista, do tipo tapete, e a talha dourada, da mesma época, que se encontram na capela-mor. O camarim é de abóbada de berço, com caixotões, envoltos em arcos e tabelas de talha dourada. O frontal do altar-mor desperta também atenção, pela diversidade da decoração dos azulejos hispano-árabes, seiscentistas, onde figura o tema alusivo ao milagre da Senhora da Oliveira. A cerâmica hispano-árabe pode ainda ser observada nos frontais dos dois altares colaterais. Outros motivos de atenção residem numa pia baptismal, de gomos, rematada por cordame, datada de 1566, e nos diversos candelabros trabalhados, em ferro forjado, que se encontram nas colunas.

Nos anos 30 foram abertos dois nichos nos alçados laterais do templo, respectivamente dedicados a S. Sebastião (no lado esquerdo) e Nossa Senhora de Fátima (no lado direito). Outras obras verificaram-se em meados do século XX, tendo sido anexada uma galilé, que lhe retirou parte do seu aspecto quinhentista. Os trabalhos foram extensivos ao telhado e, também aqui, foi infeliz o restauro - a cobertura em madeira com caixotões pintados desapareceu. O mesmo sucedeu com o púlpito, em mármore, que se localizava do lado esquerdo que foi destruído (subsistem alguns vestígios junto do templo). No altar-mor efectuaram-se algumas modificações, designadamente, no revestimento a oiro, conservando-se contudo os aspectos anteriores.
O antigo campanário deu lugar a uma torre sineira. A imagem policroma da padroeira, foi mais tarde, submetida a restauro. Em 1972, a capela era novamente sujeita a restauro, tendo nessa intervenção sido retirado o coro que se encontrava em riscos de ruir. É desta altura, muito provavelmente, o alpendre que dá acesso ao interior da igreja.

A igreja acolhe duas sepulturas do período quinhentista.

No exterior encontra-se próximo, um cruzeiro e um coreto de data recente.

Outras obras verificaram-se nos anos 40, tendo sido anexada uma galilé. Os trabalhos foram extensivos ao telhado. O púlpito, em mármore, que se localizava do lado esquerdo foi destruído. No altar-mor efectuaram-se algumas modificações.
O antigo campanário deu lugar a uma torre sineira. A imagem polícroma da padroeira, foi mais tarde, submetida a restauro.

Em 1972, a capela foi novamente sujeita a restauro, tendo nessa intervenção sido retirado o coro que se encontrava em riscos de ruir. É desta altura, muito provavelmente, o alpendre que dá acesso ao interior da igreja.

LUCENA, Armando de, Monografia de Mafra, [Mafra], Comissão Municipal de Turismo, [1944].

VILAR, Maria do Carmo - "Carta do Património do Concelho de Mafra: 1. O Manuelino", in Boletim Cultural '94, Mafra, Câmara Municipal de Mafra, 1995.

Idem, "Carta do Património do Concelho de Mafra: 1. Património Artístico-Religioso do Sobral da Abelheira" in Boletim Cultural '95, Mafra, Câmara Municipal de Mafra, 1996.