Costruita nel 1479, in origine prendeva il nome dalla Confraternita di San Bartolomeo cui apparteneva. L'attuale edificio risale al 1751 quando fu ricostruito su progetto di Cosimo Morelli, ma alcune fonti la attribuiscono a Felice Porrini. Nel 1995 la chiesa è stata restaurata e aperta al pubblico; oggi è officiata dai cristiani ortodossi.

Fonti manoscritte
Giovanni Nicolò Villa, Pitture della città d'Imola ... , 1794 (Imola, Biblioteca comunale, Mss. Imol. 43), c. 271A nota, pubblicato in Pitture della città d'Imola ... A cura di Claudia Pedrini. Imola, La mandragora, 2001

Gaetano Giordani, Memorie manoscritte intorno alle vite ed alle opere de' pittori scultori architetti eccetera Raccolte da Gaetano Giordani nell'anno 1826, sec. XIX (Bologna, Biblioteca comunale dell'Archiginnasio, Manoscritto B. 1809),  p. 7 di "Memorie intorno alla vita ed alle opere del cavaliere Cosimo Morelli architetto d'Imola", pubblicato in Memorie manoscritte intorno alle vite ed alle opere de' pittori scultori architetti eccetera d'Imola raccolte da Gaetano Giordani nell'anno 1826. A cura di Matteo Bacci e Francesca Grandi. Imola, La mandragora, 2006, p. 131

Opere a stampa

Giovanni Foschini, Chiese esistenti nella città d'Imola nell'anno 1800, in "Atti dell'Associazione per Imola storico-artistica",  1 (1944), p. 13

Anna Maria Matteucci, Deanna Lenzi, Cosimo Morelli e l'architettura delle legazioni pontificie, Imola, Santerno, University Press, 1977, p. 203

Chiesa di Santa Maria dell'Olivo. Confraternita del SS. Sacramento, in Sui sentieri dello spirito. Tutte le chiese della diocesi, a cura di Alessio Mazzini, Angelo Visani, Imola, CARS, Il nuovo diario messaggero, 2000, p. 37

Chiesa di Santa Maria dell'Olivo, in Imola al tempo delle legazioni. Itinerari settecenteschi nella città, Imola, Associazione turistica Pro loco di Imola, 2002, p. 17

Chiesa di S. Maria dell'Olivo], in Touring club italiano, Imola e il suo territorio : pianura e collina tra Sillaro, Santerno e Senio, Milano, TCI, 2006, p. 49

Fonti iconografiche

Fotografie esposte alla mostra "Cosimo Morelli: architettura e decorazione tra Barocco e Neoclassico" (Imola, 1982)

Cosimo Morelli, Interno Della Chiesa di S. Maria Dell'Ulivo a Imola; Foto G. F. Fontana. - Imola : Santerno Edizioni S.a.S., 1982. - 1 foto : gelatina a sviluppo ; 456 x 395 mm.