Sui ruderi delle T erme fu costruita in epoca a noi ignota una piccola cappella, che conteneva una bianca statuetta della Vergine. Fu nel visitare questa cappella, che Mons. Paolo Galeazzi, già dai primi tempi del suo apostolato in diocesi di Grosseto concepì l'idea di erigere in parrocchia la nuova Rosolie. Ciò fece con suo Decreto il 9 aprile 1938 nell'VIII centenario che ricordava il trasferimento della sede vescovile da Roselle a Grosseto, quasi in segno di riconoscenza verso una località che era stata la culla del cristianesimo in Maremma. La volle dedicata all'Immacolata Concezione in ricordo della devozione filiale che la popolazione aveva sempre dimostrato alla Vergine. Il riconoscimento civile della nuova parrocchia avvenne il 20 gennaio 1941.
Per la costruzione della Chiesa fu interessato il Consorzio Bonifica Grossetana e questo ente si assunse l'onere della costruzione. La casa canonica invece fu costruita con il contributo del S.Padre Pio XI, mentre l'asilo è dovuto al vescovo Galeazzi e al parroco don Lorenzo Biagi. La Chiesa è una bella e ampia costruzione in stile romanico moderno: prospetto con unico portale, rosone, soffitto e capriate in legno. L'esterno si presenta costruito in mattoni a faccia vista. Imponente ed elegante il campanile restaurato e sopraelevato nel 1953.
Il presbiterio è stato ristrutturato in occasione dell'850° anniversario del trasferimento della Sede Vescovile da Roselle a Grosseto e la Chiesa è stata arricchita di due tavole a tempera grassa, raffiguranti l'Ultima Cena e la Risurrezione, del prof. Arnaldo Mazzanti, e di una scultura in cemento armato raffigurante la Via Crucis, sempre dello stesso autore. Nel 1994 sono state montate delle nuove vetrate istoriate e un nuovo battistero, mentre all' esterno è stato eretto un monumento alla Madonna» (DIOCESI DI GROSSETO '95, p.160). «... nella lunetta è la Madonna orante fra angeli, rappresentati come putti. Sopra l'arco del portale, è un rosone in travertino. Numerose monofore invetriate e istoriate, collocate sui lati della chiesa e nelle pareti laterali del transetto, danno luce all'interno della navata. Il campanile, a base quadrata, e costruito in mattoni, ha monofore, bifore e trifore che danno eleganza e slancio alla costruzione...». (O.BARBETTI '96).