Wann die erste Kapelle in Thann errichtet wurde, ist unbekannt. In den Kirchen-verzeichnissen von 1315 und 1524 kommt der Ort nicht vor, vielleicht deswegen, weil die Kapelle als Privatbesitz zum Edelsitz der Thanner auf Thann gehörte. 1673 wurde in Thann eine Wallfahrt ins Leben gerufen: die im Markt Aibling lebende Anastasia Parzner wurde als Besessene nach Benediktbeuern gebracht und dort von ihrer Besessenheit befreit. Da der „höllische Geist“ dabei verlangte, dass dem alten Kreuz in Thann eine größere Verehrung erwiesen werden solle, wurde es von der Seite auf den Choraltar versetzt.
Die Kapelle in Thann wurde ein richtiges Gotteshaus, in dem öffentlich Gottes-dienst gefeiert werden konnte. Der Fürstbischof in Freising erlaubte 1675 die Wallfahrt, die bald einen großen Aufschwung nahm. 1717 gelobte der Markt Aibling, nachdem er wiederholt schweren Schaden durch Hagelschlag erlitten hatte, einen jährlichen Kreuzgang nach Thann zum dortigen Kirchweihfest.
1702 wurde an die bisherige Kapelle, die als Chorraum stehen blieb, ein neues Langhaus angebaut. Die so entstandene Kirche und ihre drei Altäre wurden am 20. Juni 1709 von Fürstbischof Johann Franz von Eckher geweiht. Aus dieser Zeit stammen die Bilder der Emporenbrüstung, die die sieben Todsünden in ihrer Beziehung zum Leiden Christi darstellen.
Die Altarblätter der Seitenaltäre, die den Hl. Bruder Konrad und die Hl. Elisabeth darstellen, schuf der Aiblinger Kirchenmaler Georg Hilz anlässlich der Renovierung 1936, ebenso das Fresko auf der Flachdecke des Langhausschiffes, das die Schlacht an der milvischen Brücke in Rom darstellt. Bemerkenswert sind die schönen Votivtafeln dieser Wallfahrtskirche.
Im September 2009 feierte die Filialgemeinde das 300-jährige Weihejubiläum mit H. H. Prälat Joseph Obermaier.