Die Geschichte berichtet, dass man nach dem Tode des Hirten das geschnitzte Bild in die Hammer Pfarrkirche brachte, um das Bild der allgemeinen Verehrung leichter zugänglich zu machen. Doch siehe da: Bereits am nächsten Morgen war das Bild aus der Hammer Kirche verschwunden und befand sich wieder am alten Platze. So oft man den Versuch wiederholte, dem Bild seinen Standort zu nehmen, immer wieder kehrte es auf unerklärliche Weise an die ihm vom Stifter zugedachten Stelle zurück. So ließ man es schließlich da. Das geschnitzte Bild hat über Jahre unter freiem Himmel gestanden und ist dadurch nicht erhalten geblieben. Das heute verehrte Gnadenbild, eine Statue von 105 cm ist etwa 1460 aus der Hand eines Künstlers entstanden, welcher der Kölner Schule nahe stand. Zur gleichen Zeit wurde auch die erste Kapelle gebaut, sodass das Gnadenbild einen sichereren und würdigen Platz bekam. Im Jahre 1489 erhält die Kapelle einen neuen Altar, der durch den Kölner Erzbischof Johannes Spender eingeweiht wurde. Zu dieser Gelegenheit wurde dem Ort der neue Name “Marienthal“ der sich unter den Pilgern schon längst eingebürgert hatte, förmlich verliehen. Für den Strom der Pilger, der sich stetig durch das beschauliche Tal zum Gnadenbild begab, wurde die Kapelle zu klein. Von 1494 bis 1503 wurde die erste Kirche gebaut.
Einen Wendepunkt in der religiösen Geschichte Marienthals brachte das Jahr 1563 mit sich. Gut 100 Jahre bis 1664 musste die Ausübung der katholischen Bräuche offiziell unterbleiben. Es wird jedoch berichtet, dass während der ganzen Zeit, in der die Kirche protestantisch war, das einfache Volk, getreu der von den Vorfahren überkommenen Sitte, immer weiter in Marienthal seine Zuflucht nahm.
Im Jahre 1664 wendete sich jedoch für Marienthal das Schicksal wieder. Die Regentschaft der Sayner wurde 1652 in die Hände der Töchter übertragen. Die Tochter Ernestine bekam das Stammland der Grafschaft Sayn Hachenburg, zu der auch das Kirchspiel Hamm-Sieg mit Marienthal gehörte. Die Tochter Johannette erhielt die Ämter Altenkirchen und Freusburg, womit die Grafschaft Sayn-Altenkirchen entstand. Die Altenkirchen regierende Johannette heiratete landesfern den Herzog Johann-Georg von Sachsen-Weimar-Eisennach. Eine Enkelin wurde sogar Königin von England. Mit der Aufteilung in die Grafschaften Sayn - Hachenburg und Sayn - Altenkirchen verlief die Landesgrenze durch Marienthal. Grenzlinie war der dort fließende Bach. Es gab großen Rechtsstreit, ob die Kirche zu Sayn – Hachenburg oder Sayn – Altenkirchen gehörte, denn dafür wurde sogar versucht, den Grenzbach umzuleiten. Sayn – Hachenburg ließ den kath. Glauben wieder zu und Sayn –Altenkirchen wollte das verhindern. Letztendlich einigte man sich, dass Marienthal zum Kirchspiel Hamm und damit nach Hachenburg gehörte. Diese Entscheidung war ausschlaggebend dafür, dass in Marienthal sich überhaupt die Kirchentüren wieder öffneten.
Die Hachenburger Gräfin Ernestine heiratete 1651 den kath. Grafen Salentin von Manderscheid – Blankenheim. Im Ehevertrag, den die Schwiegermutter ausgehandelt hatte, war festgelegt, dass Graf Salentin nichts am lutherischen Glauben ändern durfte. Hieran hielt sich auch Graf Salentin, denn der luth. Pfarrer von Hamm blieb offiziell auch für Marienthal zuständig. Er schickte zunächst nur Sonntags Franziskaner-Patres, die in seiner Hachenburger Kirche tätig waren nach Marienthal. Der erste Gottesdienst wurde an Palmsonntag im Jahre 1664 gefeiert. Der Zulauf zur Gnadenstätte lebte wieder kräftig auf. Graf Salentin baute den Franziskanern 1666 an die Kirche ein Kloster an. Dies war der Ursprung und Anfang des heute bestehenden Klosters. Der erste Klosterbau muss sehr dürftig gewesen sein, denn es folgte 1704 ein weiterer dreigeschossiger Fachwerkneubau. Auch dieses Kloster hatte wegen seiner Fachwerkbauweise im quellreichen Tal keinen langen Bestand. Daher wurde im Jahre 1756 mit dem Bau eines neuen großen aus Bruchsteinen errichteten Klosters begonnen. Erfahrene Klosterbrüder der Franziskaner, so auch der Bruder Cornelius Schmitt aus Wessobrunn-Bayern, der nach dem Marienthaler-Kloster die Kirche und Kloster auf dem Frauenberge bei Fulda baute. Architekten und Stukkateure aus Wessobrunn erreichten zu damaliger Zeit europäische Berühmtheit. Für die Qualität dieser Bauweise ist das Erzbistum bis heute dankbar.
Durch den Reichsdeputationshauptschluß von 1803 folgte die Säkularisation. Für Marienthal kam das Aus erst im Jahr 1813. Am 19.2.1813 kam der Räumungsbescheid, die Franziskaner mussten das Kloster räumen. 1827 schreibt die köngl.-preuß. Regierung den Verkauf des Klosters aus. Am 15.11.1836 ist Versteigerungstermin. Marienthaler Bürger und Baron von Geyr-Schweppenburg ersteigerten für 1315 Taler Kloster und Kirche. Der Jubel war damals groß in Marienthal. Baron von Geyer führt Renovierungen und die Verkleinerung der Kirche durch. Der alte große Glockenturm wird abgerissen. Die 1800 Pfund schwere Glocke war bereits infolge der Säkularisierung 1828 an die Florins Kirche in Koblenz verkauft. Dort befindet sie sich noch heute. Am 03.10.1853 übergab Baron von Geyer das Kloster dem Erzbischöflichen Stuhl zu Köln. Hierbei machte er zur Bedingung, dass in Marienthal immer Ordensgeistliche einziehen und diese seelsorgerische Aushilfe in den benachbarten Gemeinden leisten. Von 1853 bis 1872 waren die in Frankreich gegründeten Orden der Lazaristen und der Orden vom hl. Geist tätig. Wegen des Deutsch/Französischen Krieges (1870/71) und des sich anschließenden Kulturkampfes, bei dem Bismarck versuchte, den Einfluss der Kath. Kirche zu brechen, mussten die Patres das Kloster wieder räumen.
Als der Kulturkampf abflaute, konnte das Erzbistum an eine Wiederbelebung der Klosterstätte denken. So konnten am 04.05.1892 die ersten Franziskaner – Patres einziehen. Das Gnadenbild wurde nach einer Restaurierung im Jahre 1911 in einem feierlichen Akt durch Generalvikar Prälat Dr. Kreuzwald geweiht und fand seinen Platz auf einem Altar in einer Wandnische. Wer heute das Gnadenbild sucht, der findet es seit 1969 in einer schlicht aber schön hergerichteten Nebenkapelle auf der rechten Seite der Kirche.
Die Franziskaner-Patres haben Nachwuchssorgen und der Orden kann nicht mehr genügend Mönche in Marienthal lassen, die Franziskaner-Patres verlassen im Jahre 1974 den Ort endgültig. Von 1979 bis 2007 war der Orden des Hl. Michael aus Polen segensreich tätig. Seit 2008 haben weltgeistliche Priester des Erzbistums Köln die Wallfahrtsseelsorge übernommen. Im Klostergebäude selbst hat das Bildungswerk des Erzbistums Köln eine Stätte der Begegnung für Tagungen und Kurse eingerichtet.