Foi declarado monumento histórico-artístico em 1931. É mencionado num documento do século XII em que foi doado ao mosteiro de Celanova, ao qual pertenceu até ao século XVI, altura em que foi adquirido pelo Conde de Monterrey. .

Foi restaurado entre os séculos XV e XVI, talvez quando mudou de proprietário. Possivelmente nessa época a sua estrutura de três naves foi substituída por uma nave única, incluindo a nova forma de cobertura.

Situada numa posição elevada à beira da estrada da prata entre Monterrei e Laza, num local outrora denominado Moixelos, encontra-se esta pequena igreja, que atualmente é constituída por uma nave retangular, com uma única entrada pelo lado sul. arco pontiagudo, e cabeceira com três ábsides de planta exterior rectangular, sendo a central coberta por telhado de duas águas, ligeiramente saliente nas laterais, de menor altura e com coberturas planas.

A cabeceira, construída em silhares muito bem talhados, apresenta em cada abside uma pequena janela, muito estreita, de grande fluxo interior e terminando num pequeno arco em ferradura esculpido na pedra e decorado com um rebordo externo que o circunscreve. A sua fachada lembra a de San Miguel de Escalada e San Cebrián de Mazote, embora em Mixós, como em Santa María de Wamba, não apareçam os habituais contrafortes da arte asturiana, mas ao contrário de Mixós, em Wamba as absides laterais têm dois- cobertura do avião.

Originalmente era uma igreja em forma de basílica com três absides e três naves, sendo a central um pouco mais larga que as laterais, separadas por arcos de ferradura, dos quais ainda se pode ver o início do primeiro arco no lado sul da nave central. . As três absides têm planta em semicírculo alongado e são acessadas através de três arcos em ferradura estendidos em 2/7 do raio. São cobertos por abóbadas de tijolo de um quarto de esfera que partem de uma imposta, também de tijolos dispostos em três linhas, a central em dente de serra e as exteriores em filas horizontais. Os altares da abside norte e central são sustentados por altares romanos, com inscrição dedicatória a uma deusa lusitana pré-cristã naquele localizado na abside central.

As três naves originais desapareceram, sendo posteriormente substituídas pela que hoje existe, para a qual parece que foi reaproveitada parte das paredes exteriores originais, cobrindo-a com telhado de duas águas em madeira. Supõe-se que originalmente também não teria sido abobadado, uma vez que não surgiram restos de contrafortes.

Apesar de os arcos das absides estarem mais próximos do módulo visigótico do que do moçárabe e de a sua cabeceira, externamente reta e tripartida com a parte central algo proeminente, nos falar de uma influência asturiana, tudo o que resta de Santa Maria de Mixós faz-nos pensar que se trata de uma construção moçárabe da primeira metade do século X.

Podemos considerar Santa María de Mixós dentro do grande conjunto de igrejas de planta basílica com três naves separadas por arcos de ferradura e três absides de fachada plana, herdadas da arquitetura asturiana, que foram adaptando de diferentes maneiras o modelo asturiano durante o repovoamento de os territórios situados a norte do Douro ao longo do século X De todos eles parece ser um dos menos influenciados pela arte islâmica, tanto pelas proporções dos seus arcos em ferradura, que se estendem apenas por 2/7 do raio, como pelas proporções dos seus arcos em ferradura, que se estendem apenas por 2/7 do raio. forma que cobre as absides, utilizando abóbadas de um quarto de esfera, comuns na arquitetura romana e não utilizadas nas restantes igrejas do grupo, nas quais encontramos algumas abóbadas de berço e a maioria de tipo andaluz.

Estas características especiais, aliadas à existência de vários altares de uma época anterior, parecem indicar que, de todos eles, é aquele que conservou maior influência da arquitectura romana, muito difundida na Galiza e da qual poderia haver restos naquela área.