Im Jahre 1258 ließen sich die ersten Zisterzienser Mönche in Thal nieder. Auf Befehl des damaligen Herzogs von Bayern, Herzog Ludwig II., dem Strengen, wurde ein Stift gegründet. Dem Herzog wurde vom Papst in jenen Tagen die Buße auferlegt, ein Kloster zu gründen, da er seine Gemahling Maria von Brabant unschuldig enthaupten ließ. Das heutige Kirchlein wurde im spätgotischen Stil zu Ehren der Hl. Dreifaltigkeit im 16. Jahrhundert erbaut und im 17. Jahrhundert vergrößert. Die Kirche ist das Herzstück des kleinen Ortsteiles Thal von Großhöhenrain bei Feldkirchen-Westerham. Eindrucksvoll ist die Holzfigur der Muttergottes.
Aber auch eine Zeit der Wallfahrt hat das Kirchlein hinter sich. Ab 1587 besuchten Tausende von Wallfahrer Thal. Sogar noch heute kommen die Bewohner der umliegenden Ortschaften jährlich zur Wallfahrt nach Thal.