Der Name der Kirche ist älter als die Stadt Eilenburg. Er bezeichnet ein Gotteshaus St. Marien auf dem Berge vor dem Burgward „Ilburg“ (=Lehmburg). Dieser Burgward wurde errichtet – zusammen mit dem von Wurzen und Püchau – um 907. Im Burgward wurde eine kleine Petruskapelle für die Besatzung gebaut. Vor dem Burgward lag ein Sorbenweiler, die Zscheppelende. Als Mönche diesen Weiler zu missionieren begannen, fehlte eine Kirche, denn in den Burgward wollte man die Sorben aus Sicherheitsgründen nicht lassen. So wird um 940 die erste Marienkapelle gebaut worden sein.
 

Es wird eine kleine Holzkapelle gewesen sein, die Vorgängerin der heutigen Marienkirche. Die nächste Nachricht besagt, dass 999 eine größere „Bergkirche“ St. Marien auf der Leipziger Höhe entstand, wahrscheinlich auch wieder aus Holz. Um 1140 ist sie ersetzt worden durch eine aus Steinen gebaute Kirche. Spuren dieser romanischen Kirche sind noch zu finden: Kämpferfriese im Chorraum, die Fensternischen an der Nord- und Südwand und der Sitz draußen vor der Turmtür, der eine umgedrehte romanische Säulenbasis ist. Im 13. Jahrhundert wurde die Sakristei angebaut. Ein größerer Umbau im spätgotischen Stil geschah 1516 – 1522. Das Netzgewölbe mit der heute sichtbaren Malerei stammt aus diesen Jahren.In dieser Zeit war die Reformation in Eilenburg eingezogen. Martin Luther war mehrere Male in Eilenburg. Während des Umbaus der Kirche predigte er in der Petruskapelle im Schloss, später – 1522, 1536 und 1545 – nachweislich in der Marienkirche. 1603 erhielt die Kirche eine Orgel und 1625 drei Glocken. Heute ist nur noch eine Glocke da, die anderen sind den Kriegen zum Opfer gefallen.

Um die gleiche Zeit wurde der Taufstein gestiftet vom Grafen zu Mansfeld und Heldrungen, dem damaligen kurfürstlichen Hauptmann der Ämter Leipzig und Eilenburg und seiner Frau. Daher stehen auf dem Taufstein die Buchstaben: P.E.G.U.H.Z.M.E.H.Z.H. Das heißt: Philipp Ernst, Graf und Herr zu Mansfeld, Edler Herr zu Heldrungen. Auf dem Wappen am Taufstein stehen die Buchstaben: E.G.Z.M. G.R.V.P. Das heißt: Elisabeth, Gräfin zu Mansfeld, geborene Reußin zu Plauen. Aus dieser Zeit stammt auch der Altar. Das Mittelbild zeigt den Gekreuzigten. Zu ihm will sich ein verurteilter Sünder nahen. Doch Mose mit den Gesetztafeln steht zwischen ihm und dem Gekreuzigten. Da trifft ein Blutstrahl aus der Seitenwunde Jesu den Sünder, und die Predigt des Johannes, der auf Christus und das Lamm hinweist, siehe das ist das Lamm Gottes, welches der Welt Sünde trägt, ist stärker als das Mosegesetz.

Im Hintergrund ist die Geschichte vom Sündenfall zu sehen und rechts hinten die Überwindung der Sünde. Der Eva, die nach der verbotenen Frucht greift, steht gegenüber Maria, die zu Jesus betet. Dem Adam, der dem Tod verfallen ist, steht gegenüber Jesus Christus, der den Tod zu seinen Füßen hat. Um das Mittelbild sind weitere Bilder gruppiert. Weihnachten, die Taufe Jesu, der gute Hirte und die Aussendung der Jünger (Matthäus 10), von denen einer das Gesicht Martin Luthers trägt, der andere das von Martin Rinckart. Über dem Mittelbild ist Jesus am Ölberg zu sehen. Die Predella darunter zeigt das Heilige Abendmahl. Im Chorraum sind zwei Sakramentsnischen zu sehen. Die kleinere ist noch aus der romanischen Kirche, die größere beim Umbau 1522 dazugekommen. Sie dienten der Aufbewahrung der Abendmahlgeräte. Mehrere Grabmäler sind erhalten, wobei die Chronik von 1696noch viel mehr Grabsteine beschreibt, die inzwischen abhandengekommen sind.

Die 8 Bilder an der Orgelempore zeigen biblische Szenen.

1. Die Eroberung Jerichos durch Umzug mit Posaunenbläser (Josua 6)
2. Die Himmelfahrt Jesu, die Jünger im Kreis schauen ihm nach (Lukas 24, 50-52)
3. Ein gewaltiger Engel mit dem Buch fliegt über die Erde (Offenbarung 10)
4. David tanzt vor der Bundeslade (2. Samuel 6)
5. Die Geburt Jesu (Lukas 2)
6. Nächtliche Kriegsszene
7. 24 Älteste beten den thronenden Herrn an (Offenbarung 4) (einer ist Gustav Adolf, der Schwedenkönig)
8. Gott thront über der neuen Stadt (Offenbarung 22)

1851 wurde das Innere der Kirche wieder umgestaltet. Kanzel und Seitenempore wurden erneuert. 1863 baute Conrad Geißler die Orgel um und erweiterte sie. 1945 ist die Kirche durch Artilleriebeschuss beschädigt worden. Ein Pfeiler wurde zerstört und damit auch ein Stück vom Gewölbe sowie alle Fenster. 1946 – 1948 wurden die Schäden ausgebessert. 1962 wurde die Südseite, 1980 die Nordseite des Schieferdaches erneuert. 1981/82 wurde das Kirchenschiff verputzt und 1983 wurden sechs neue Fenster eingesetzt. Dazu wurden mit Hilfe der Stadt 3 Fernster erneuert.

Im gleichen Jahr wurde auch die Sakristei restauriert. Nach dem Abputzen des Turmes, der Innenrestaurierung, der Restaurierung des Fußbodens wurde am 04. Oktober 1987 die restaurierte Kirche eingeweiht. Die Kanzel, der Taufstein und der Altar wurden 1989/90 restauriert. 1999begann der Wiederaufbau der Geißler-Orgel. Bereits am 29.10.2000 gab Professor Eisenberg sein erstes Konzert.