Liběšická farnost patřila již ve středověku k těm bohatším. Nejstarší zmínka o kostele pochází z roku 1359, kdy patronátní právo na něj drželi majitelé hradu v Líčkově. V důkazem majetnosti farnosti jsou vysoké poplatky papežského desátku: v letech 1369–1385 platila 27 grošů ročně, v roce 1399 již dvojnásobek. Tato částka patřila k nejvyšším v celém žateckém arciděkanátu. Z doby počátku 15. století jsou známa jména farářů – v roce 1404 nahradil zemřelého Vlastibora kněz Pavel.

Důležitou epochu v životě kostela představovala nadace bratří Matýáše, Otíka a Ješka Žáčků z Tuchořic, kterou založili v roce 1405. Jejím cílem bylo zřídit v kostele mariánský oltář s kaplí. Nadaci potvrdil sám král Václav IV. a pověřil její ochranu purkrabímu Pražského hradu. Stavba kaple probíhala za úřadu faráře Václava, který přišel do Liběšovic v říjnu 1406 z Radnic. Při této příležitosti se vystavěla také mimořádně prostorná sakristie při jižní straně presbytáře, která nemá v širším okolí analogii. Farnost následně převzal Soběslav, který zde zemřel roku 1434.

Po třicetileté válce byla farnost obnovena roku 1644. Prvním katolickým farářem se stal P. Andreas Rana, který také založil matriky. V 18. století se kostel výrazně měnil. Roku 1743 vyhořela farní budova, již následujícího roku nahradila nová stavba. V roce 1750 bylo podle projektu žateckého stavitele Martina Thomase Loschyho dřevěné zvonové patro věže nahrazeno zděným. Vedle věžových úprav vzniklo severní průčelí s oratoří a boční loď s kruchtami; roku 1765 byla zřízena pohřební kaple. Všechny tyto úpravy včetně nového interiérového vybavení a štukové výzdoby související s nástupem kostela jako poutního místa.

Stavební průzkum odhalil, že kostel byl původně postaven někdy v první polovině 13. století v pozdně románském slohu, nikoliv gotickém, jak se dosud předpokládalo. Z románské doby pochází jihozápadní nároží lodi s charakteristickým kvadříkovým zdivem a kamenické prvky s rozvilinami a palmetami. Ve druhé polovině 14. století následovala rozsáhlá přestavba: kostel se rozšířil směrem na sever a východ, kde vznikl nynější presbytář. Věž byla postavena v 16. století a nahradila původní románskou stavbu.

Během 19. století pokračovaly úpravy. V roce 1823 získal dobříčanské panství s Liběšicemi Vincenc Zessner ze Spitzenberga; za jeho vlády byla roku 1825 postavena kostnice s márnicí a roku 1832 upravena věž. V osmdesátých a devadesátých letech se kostel upravoval vně i uvnitř. Na počátku 20. století, přibližně v roce 1929, byla gotická klenba presbytáře nahrazena valenou klenbou s lunetami.

Dne 1. ledna 2004 byl kostel povýšen na diecézní poutní svatyni za episkopátu biskupa Josefa Koukla a získal titul Navštívení Panny Marie. Kostel je chráněn jako kulturní památka České republiky a představuje fascinující architektonický svědectví více než osmi set let evropské stavitelské tradice.