La chiesa di Santa Maria si trova nella frazione di Flumentepido, sulla strada che da Carbonia porta a Portoscuso, ed è situata sopra una piccola altura. E' stata edificata nel XI secolo in stile romanico, ed ha una navata unica senza abside. La facciata che in origine era semplice, a capanna con campanile a vela, nel Seicento è stata arrcchita di un portico. All'interno la chiesa conserva elementi originali, come la muratura in conci di trachite rossa. I muri laterali presentano ognuno una piccola finestra modanata, la copertura è a capriate, con tetto di legno. Questa chiesa è stata proprietà dei monaci di Montecassino dal 1066, quando fu loro donata dal Giudice di Cagliari, Torchitorio. I monaci fecero delle modifiche all'impianto originale e costruirono anche un monastero, di cui restano pochissime tracce ricoperte dalla vegetazione, nei pressi della chiesa, a poche centinaia di metri verso est. L'edificio è stato recentemente restaurato.