Nel territorio di Quartu Sant’Elena, intensamente abitato dall’età preistorica a quella bizantina, il priore di San Saturno già possedeva la chiesa di Santa Maria di Cepola.
La denominazione, di etimologia incerta, le deriva dal toponimo documentato in diverse varianti dalle fonti medievali. Il titolo Sancte Marie de Sapullo fu donato nel 1089 dal giudice cagliaritano Costantino Salusio II ai monaci vittorini di Marsiglia e risulta attestata tra i loro possedimenti fino al 1218.
L’edificio conserva l’abside a nordest e tratti dei muri perimetrali della struttura protoromanica che denotano modi riferibili alle maestranze attive nel giudicato di Cagliari tra la fine dell’XI e gli inizi del XII secolo.
L’impianto è mononavato con copertura lignea; nel tratto delle murature conservato, in conci calcarei di media e grande dimensione, si apre un portale centinato; l’abside presenta un arco frontale ribassato a causa dell’innalzamento del livello pavimentale rispetto a quello originario. Con tutta probabilità la facciata era decorata da archetti, uno dei quali, a doppia ghiera tagliata a filo, è conservato nel giardino circostante.