Das Aussehen der Marienkirche hat sich im Lauf der Zeit verändert. Es ist wahrscheinlich, dass da, wo sie heute steht, ursprünglich eine Kapelle gestanden hat. Wann genau diese gegründet wurde, ist nicht bekannt. In einer Urkunde von 1139, in der erstmals ein Ort namens Geestenthorp (Geestendorf, d. h. das heutige Geestemünde) erwähnt wird, ist jedenfalls von einer Kirche noch keine Rede. Es wird vermutet, dass die ansässigen von Ackerbau und Viehzucht lebenden Bewohner zu Beginn des 13. Jahrhunderts eine kleine Kapelle zu Ehren der Heiligen Jungfrau Maria dort errichtet haben, wo später die Marienkirche gebaut wurde. Im Stader Kopialbuch von 1420 wird dann eine Capella in Gesztendorppe erwähnt.
In einer auf den 20. September 1436 datierten Ablassurkunde von Papst Eugen IV. wird die Kapelle als Ruine bezeichnet. Daher wird angenommen, dass sie sich in dieser Zeit in einem sehr schlechten Zustand befunden hat. Wahrscheinlich wurde das Kirchenschiff in der Folgezeit unter Verwendung von Backsteinen vergrößert oder sogar neu errichtet. Etwa in dieser Zeit muss auch der Turm hinzugefügt worden sein. Die Findlinge, die sein Fundament bilden, sind immer noch vorhanden und sichtbar.
Zur Geschichte der Marienkirche gehören auch die Spuren, die Krieg und Zerstörung an diesem Gebäude hinterlassen haben. So wurde die Kirche u. a. im Dreißigjährigen Krieg (1618–1648) stark beschädigt. Die Wiederherstellung erfolgte 1663. Diese Jahreszahl ist an den Ankersplinten über den Schallluken oberhalb des Turmeingangs ablesbar. Der Innenraum der einschiffigen Backsteinkirche hat im Osten einen halbkreisförmigen Chorabschluss und ist ohne jeden figürlichen und ornamentalen Schmuck. Eine alte Empore wurde 1786 beseitigt.
Eine grundlegende Erneuerung erfolgte in den Jahren 1872 bis 1875 in neugotischem Stil durch den hannoverschen Baurat C. W. Hase. Die Gewölbe wurden erneuert, das Schiff wurde erhöht, ein Choranbau wurde hinzugefügt. Um mehr Platz zu schaffen, wurden neue Emporen eingebaut. 1907 wurde dem Choranbau noch eine Sakristei, ebenfalls aus Backstein, angefügt, außerdem wurde an der Ostseite eine Heizungsanlage gebaut. Auch diese Anbauten haben das Aussehen der Marienkirche verändert. 1908 wurde die Kirche ausgemalt, und das Freskogemälde ›Petri Fischzug‹ an der Ostwand entstand.
Im Zweiten Weltkrieg wurde die Marienkirche fast vollständig zerstört. Sie wurde beim schwersten der insgesamt zweiundfünfzig Luftangriffe auf Wesermünde am 18. September 1944 getroffen und dabei so stark beschädigt, dass nur noch die Umfassungsmauern und die Grundmauern des Turmes stehen blieben.
Die Kirche wurde in den Nachrkriegsjahren wiederaufgebaut. Am 7. März 1951 konnte anlässlich der Fertigstellung des ersten Bauabschnittes Richtfest gefeiert werden. Am Jahresende bekam die Kirche ein neues Dach. Die erste neue Glocke konnte am 17. November 1953 im Turm eingebaut werden. Die offizielle Einweihung der wiederhergestellten Marienkirche wurde am 7. März 1954 gefeiert.
Auch in der Folgezeit gab es noch bauliche Veränderungen, z. B. durch die Vervollständigung der Glockenanlage und die weitere Ausgestaltung des Kirchenraums. Seit dem Frühjahr 1964 besitzt die Marienkirche wieder ein vollständiges Geläut, bestehend aus drei Glocken. Seit 1977 steht die Marienkirche unter Denkmalschutz. Die letzten drei Grabsteine, die mehr als 200 Jahre auf dem Kirchhof an der Kirche gestanden haben, sind seit Juni 1988 im Innern der Turmhalle untergebracht.