Di una chiesa in Brembate Sopra dedicata a S. Maria Assunta è fatta menzione in documenti del 1030. Il 9 luglio 1484 prendeva l’avvio la costruzione di una nuova chiesa di cui si conservano tracce accanto all’attuale. In casa parrocchiale sono conservati due affreschi strappati dai muri dell’antica chiesa (lo sposalizio della Vergine attribuibile a Cristoforo Baschenis il Vecchio da Averara, sec. XVI e Madonna con Bambino di ignoto, sec. XV). L’attuale chiesa parrocchiale fu eretta nei primissimi anni del ‘700 per iniziativa del parroco Giovanni Centurelli e fu consacrata con il titolo antico di S. Maria Assunta il 3 agosto 1738 dal Vescovo Antonio Redetti. L’aggiunta dell’ultima campata, dal singolare raccordo a catino è del 1881.
Sul fastigio della facciata, articolata in due ordini di paraste classiche, ci sono statue in pietra di Anton Maria Pirovano (1773). All’interno, rinnovato nelle tinte e nelle dorature, e portato a raro splendore nel 1967, particolare risalto hanno le settecentesche statue di stucco ai monumentali altari laterali e la medaglia in marmo dell’altar maggiore.
Notevoli anche i dipinti prevalentemente volti a cantare le “storie” di Maria, La pala dell’Assunta, ora rimossa e collocata all’inizio della parete di destra, è di Marc’Antonio Cesareo (+1666). La Nativita’ e la Presentazione di Maria sono di Francesco Cappella (+1784). L’Annunciazione e la Dormizione di Maria sono di Gaetano Peverada (+1819) come pure le stazioni della Via Crucis. Il Crocifisso e santi è della scuola di G. Battisti Moroni (+1578). L’Addolorata e la Vergine del Rosario sono di Abramo Spinelli (‘900). L’affresco del Sacrificio di Isacco in sagrestia è di Giuseppe Carnelli (‘800). Di ignoto le belle medaglie delle volte.
Quando a meta’ degli anni ’90 per opera del restauratore locale Francesco Belotti si è proceduto al restauro delle tele del presbiterio, sulla parete sottostante ad ognuna di esse sono affiorati degli affreschi a tema mariano, attribuibili ad un ignoto imitatore di Giacomo Cotta (+1689) molto danneggiati. Lo stesso Belotti con un’operazione lodata anche dalla Soprintendenza li ha portati all’antico splendore.
Gli stucchi e le lesene del fregio furono eseguiti da Agostino Spinedi nel 1881. Di notevole gusto i raffinati intarsi ad arabesco delle cantorie e gli intagli dei settecenteschi seggi del coro.
L’organo è opera (datata 1817) di Damiano Damiani, rinnovato da Giovanni Giudici nel 1845, restaurato filologicamente nel 1999 dalla Ditta Cortinovis e Corna di Albino.
Il campanile, gia’ sopraelevato nel 1486, ebbe la singolare forma attuale a due celle campanarie nel 1898 ad opera di Virginio Muzio. L’attuale concerto di otto campane in “si b.” della fonderia Giorgio Pruneri di Grosio in Valtellina fu consacrato dal Vescovo Camillo Guindani il 13 settembre 1899. In seguito alla requisizione dell’ultima guerra, esso venne reintegrato nelle due campane maggiori che furono consacarate dal Vescovo di Faenza di origine brembatese, Mons. Giuseppe Battaglia il 15 agosto 1951.
Nell’Aprile 2007 si sono conclusi i restauri della parrocchiale – eseguiti su un progetto dell’architetto Tiziana Rossi – che si sono sviluppati in due lotti; il primo intervento è stato il rifacimento del pavimento con marmo rosa e arabescato orobico della Valle Brembana e la realizzazione di un impianto di riscaldamento sotto il pavimento. Si è poi passati alla pulizia e al rafforzamento del sottotetto della chiesa e alla sistemazione del tetto. I nuovi confessionali sono stati ricavati utilizzando gli spazi dell’archivio parrocchiale.
Tutto l’interno della Chiesa è stato ripulito da polveri e incrostazioni riportando ori e stucchi al loro splendido colore originario.
All’entrata, sul lato sinistro è stato ricollocato il battistero, 
là dove si trovava un tempo. Anche gli altari sono stati restaurati.
La croce in marmo sull’altare maggiore è stata sostituita con un crocifisso in legno realizzato da Cesare Benaglia 
e dedicato al missionario monfortano padre Gianni Maggioni. Infine l’affresco quattrocentesco che si trovava all’interno della casa parrocchiale, è stato collocato in cima all’abside.
