Au XIIIe siècle, le chevalier Albert de Haguenau se retire du monde pour aller dans la forêt, à l'instar de Guillaume de Malleville, ermite contemplatif fondateur d'un ordre aujourd'hui disparu. Venus de Graefenthal dans la Sarre, des moines guillemites fondent le sanctuaire qui grandit au fil des siècles. Au XVIIIe siècle, Marienthal n'est qu'un hameau de 4 maisons. À cette époque, Stanislas Leszczynski y vient plusieurs fois en pèlerinage en famille. La majorité des dons précieux de sa fille, la très pieuse Marie Leszczynska, épouse du roi Louis XV, disparurent à la Révolution. Au XIXe siècle, le sanctuaire redevient un important lieu de pèlerinage.