Le vicende storiche riguardanti questo insediamento iniziano con un dato controverso. Una notizia del 1630 riferisce che in occasione della ricostruzione dell’altare, all’interno di questo fu trovata un’urna di pietra sul cui coperchio era l’iscrizione ANNO 1127 EREMITAE S. AUGUSTINI, riportata anche al lato del portale. Quest’iscrizione spuria ha indotto alcuni a considerare il 1127 come inizio dell’eremitismo agostiniano a Miratoio, mentre è assai più probabile che questa data si riferisca all’originaria fondazione della chiesa. È infatti ipotizzabile che, visto l’isolamento del luogo, essa possa essere sorta su una preesistenza di tipo eremitico. Il convento di Miratoio conta sicure menzioni documentarie in epoca più tarda, nel 1388 e nel 1393. Lubin anticipa l’ipotetica fondazione «ante 1374», poiché il 13 agosto 1374 il vescovo del Montefeltro, Claro Peruzzi, concesse agli Agostiniani, guidati dal priore Matteo da Poggiolo, la chiesa di San Cristoforo di Pennabilli; il convento del contado di Miratoio versava difatti in pessime condizioni, «diruptus propter guerras et terremotus [...] propter latrones et malos homines, qui fratres ibidem pluries expolliaverunt de vestibus et victualibus de die et de nocte, unde fratres non possune orationi ibidem vacare nec Deo servire, cum dictus locus sit magis speloncha latronum quam locus orationis». Nonostante il trasferimento, questo insediamento dovette continuare a esistere, poiché nel 1394 è documentato un debito di 40 ducati che il conte Pietro di Gattaia doveva ai frati di Miratoio per il restauro del convento. Altro motivo del suo probabile mantenimento fu la presenza nella chiesa del venerato corpo del beato Rigo (Enrico), religioso agostiniano vissuto in questo convento. 
Dopo la soppressione innocenziana nel 1652, i frati tentarono in ogni modo di garantire la sopravvivenza del convento, le cui notizie si fermano però al 1655. Al 1657 si ha menzione del primo parroco secolare di Miratoio, don Agostino Agostini. 
La chiesa mostra una sorta di nartece in facciata, eseguito in conci di pietra sbozzati con poderose angolate e ampi archi con ghiere in conci di pietra che impostano su cornici lievemente aggettanti verso l’interno. Il resto della costruzione non presenta tratti architettonici degni di particolare interesse. Nel 1987 il cenobio, che versava nel completo abbandono da cinque secoli, è stato ristrutturato e adibito a casa di soggiorno estivo per anziani.

Paolo Cruciani