Die Pfarrei Berlens ist seit 1228 erwähnt. Die Kollatur gehörte zunächst den Herzögen von Savoyen, später dem Bischof von Lausanne und den Herren von Berlens. Nachdem Maria laut der Überlieferung in einem Weissdornbusch beim Chor der Kirche erschienen war, entwickelte sich hier während des 17. Jahrhunderts eine bekannte Wallfahrt, die in der zweiten Jahrhunderthälfte ihren Höhepunkt erreichte. Die Pilger kamen vorwiegend zum Auferstehungsfest Christi zu Unserer Lieben Frau vom Dorn, um von ihren Augenleiden geheilt zu werden. Im 17. und 18. Jahrhundert wurden sie von zwei Priestern in Berlens betreut.
Die ältesten Teile (nördliche Schiffwand) der Kirche stammen aus dem 12. Jahrhundert. Sie zeugen von einem romanischen Bau, der im 15. Jahrhundert in spätgotischen Formen neu errichtet wurde. 1660 wurde der Chor vergrössert. Er trägt im Schlussstein des Rippengewölbes das Datum des Umbaus. Aus der gleichen Zeit stammen auch der Turm mit dem Eingangsportal und die bemalte Holztonne des Schiffes. 1737 wurde der Triumphbogen erweitert, dessen Säulenköpfe 1868 mit zwei Engeln des Bildhauers Charles Jeunet von Estavayer skulptiert wurden. Die an den Westturm angebaute Josefskapelle trägt das Datum 1738. Die Sakristei wurde 1797 errichtet.
Im Chor befindet sich das Gnadenbild der Muttergottes aus dem 14. Jahrhunderts. Hier werden in einer Nische Ex-Votos aus der Zeit des 18. und 19. Jahrhunderts aufbewahrt. Im Schiff stammt der Taufstein noch aus dem 16. Jahrhundert.
Die heutigen abstrakten Glasgemälde stammen von Jean Bazain und wurden 1979 von Michel Eltschinger realisiert. Die drei abstrakten Fenster der Josefskapelle wurden von Jean La Moal entworfen (Realisation Michel Eltschinger 1985). Aus der Kirche stammt auch eine kleine Rundscheibe aus der Zeit um 1710 mit der Darstellung des Mariengnadenbildes (heute im Museum für Kunst und Geschichte Freiburg).