La chiesa della Madonna di Varano fu fatta probabilmente erigere dai Da Varano di Camerino all’inizio del XVI secolo, come cappella votiva in seguito ad un periodo di carestie e pestilenze causato dall’avanzata dei Lanzichenecchi.

È attribuita alle stesse maestranze che lavorarono al Santuario di Macereto di Visso, con cui condivide anche la struttura ottagonale. All’interno sono presenti diversi affreschi, tra cui la Madonna con Bambino di Andrea de Magistris. La copertura del tetto è costituita da travi e pianelle in cotto. Il piccolo campanile a vela è stato probabilmente aggiunto in un secondo momento, in quanto costruito in mattoni, anziché pietra come il resto dell’edificio.

La chiesa della Madonna di Varano ha ospitato il Museo Archeologico “Muccia: antico crocevia dell’Appennino”. Qui erano custoditi i reperti ritrovati nella zona di Muccia durante le ricerche condotte da Delia Lollini negli anni ’60, poi riprese tra il 2001 e il 2003 grazie ad un’iniziativa congiunta tra la Soprintendenza Archeologica delle Marche, l’Università di Roma “La Sapienza” e l’Università di Pisa. 

La chiesa fu lesionata in seguito al terremoto del 1997. Dal 1999 al 2001 fu restaurata con i fondi della Banca Europea per gli Investimenti.

Il sisma del 2016 ha causato altri danni. Al momento la chiesa è inagibile.