Nazwa wsi Grabie wywodzi się prawdopodobnie od tego, że rosły tu dawniej lasy grabowe, tworzące kiedyś  jeden ciąg Puszczy Niepołomickiej. Tą wersję potwierdzają między innymi  nazwy przysiółków, np. Grabina (obecnie część wsi Grabie) oraz Podgrabie - wieś leżąca obecnie w terytorium miasta Niepołomice. Przez wieś przechodzi droga łącząca Niepołomice z Krakowem. Przebiega ona mniej więcej tak, jak biegł dawniej tzw. Nadwiślański szlak królewski, którym królowie dojeżdżali z Krakowa do Puszczy Niepołomickiej na polowania.

Na podstawie zapisków w księdze parafialnej z 1841 roku oraz dokumentu zachowanego na bocznej ścianie budowli, odczytać można, że kościół został ufundowany w 1386 roku przez rycerza Wierzbiętę z rodu Gryfitów z Branic. W tym samym roku została erygowana parafia. Zapewne od początku nosiła swe obecne wezwanie - Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny.

Pierwotnie kościół znajdował się w puszczy i przeznaczony był dla ludności z osad Stryjów, Wola, Szczurów i Zymbrzeg. Na tych terenach znajdowały się liczne osady wyrobników rolno-leśnych  oraz żyło tu również paru kmieci, którzy nabyli trochę ziemi na własność.  Wszyscy oni byli związani z fundatorami  –  rodziną rycerską, właścicielami dóbr Branic i Puszcza, które to dwory, jako zamożne folwarki dochowały się aż do ostatniej reformy rolnej.

W skutek częstych wylewów Wisły i zmiany jej koryta, kościół około 1424 roku został przeniesiony na prawy brzeg, z Woli do Grabia (w nieznane dziś miejsce). Kolejne już przenosiny kościoła – w dzisiejsze miejsce – dokonane zostały w latach czterdziestych XVIII w. Pierwotnie, gotycki kościół, z końca XIV wieku, odbudowany został w obecnym miejscu  w latach 1742-1747. Budowniczym był Kasper Kuras ze wsi Wyciąże. 14 września 1747 r. konsekracji kościoła w nowym miejscu dokonał  biskup sufragan krakowski  Michał Kunicki.

Sam kościół jest wysokiej klasy dziełem budownictwa drewnianego, właściwej Małopolsce rodzimej architektury sakralnej, wpisanej w wiejski krajobraz. Przeniesienie kościoła oznaczało właściwie wzniesienie nowej budowli, z wykorzystaniem pewnych elementów pochodzących ze starej. Elementy te – m.in. północna ściana prezbiterium z portalem do zakrystii – nie mogły być zbyt liczne, skoro w 1742 r. stały oba kościoły: stary, w którym sprawowano służbę bożą i nowy, jeszcze nie wykończony. W wyniku tych prac zachowano tradycyjne, gotyckie cechy budowli „modernizując” jednak całość w duchu architektury barokowej. Na nowo, od podstaw wzniesiona została m.in. zakrystia. Poza pochodzącą ze starego kościoła gotycką chrzcielnicą z XIV w. wykonaną  z kamienia wapiennego, cały wystrój wnętrza powstał po przeniesieniu kościoła. Tak więc w stylu późnego baroku zachowały się: ambona (1601 r), chór muzyczny, wsparty na ośmiobocznych kapitelach oraz ekspresyjna rzeźba Ukrzyżowanego Chrystusa umieszczona na belce tęczowej.

Ołtarz główny tworzy paludament, czyli udrapowana materia, na tle której znajduje się cudowny wizerunek Matki Boskiej Grabskiej (zasłaniany drugim olejnym obrazem z motywem Wniebowzięcia Maryi). Obraz Matki Boskiej Grabskiej reprezentuje typ ikonograficzny Matki Boskiej Śnieżnej, wywodzący się ze średniowiecznej ikony, czczonej w rzymskiej bazylice Santa Maria Maggiore. Szczególny kult tego wizerunku szerzył się w katolickich krajach Europy od bitwy morskiej pod Lepanto w 1571 r., w której flota Świętej Ligi (Hiszpanii, Wenecji, Genui i Państwa Kościelnego) z wizerunkami owej ikony na sztandarach pokonała pięciokrotnie liczniejszą flotę turecką, hamując podboje imperium osmańskiego. W polskiej sztuce sakralnej typ wizerunku Matki Boskiej Śnieżnej dominował wśród przedstawień maryjnych od przełomu XVI/XVII w. po połowę XVII stulecia.  Zapewne w tym właśnie okresie, w pierwszej połowie XVII w. powstał obraz z Grabia.  Z jego przeniesieniem  do nowego kościoła w latach czterdziestych XVIII w. związane było również ozdobienie, tak charakterystycznymi dla polskiej religijności doby baroku srebrnymi sukienkami i koronami. Jak stwierdza wizytacja biskupia, była to fundacja ks. Krząnowskiego z 1747 r. Tło obrazu ma kolor szafirowy, poprzecinane srebrną kratką, a wokół Maryi i Dzieciątka umieszczone są pozłacane gwiazdki. Z prawej i lewej strony ramy obrazu podtrzymywane są przez aniołki, a z boków znajdują się bramki z rzeźbami aniołów.

Poniżej obrazu umieszczone są na relikwiarzach-cokołach rzeźby świętych Janów – Nepomucena i Kantego. W ołtarzu głównym znajduje się również drugi obraz zasłaniający z motywem Wniebowzięcia Maryi.

Spośród czterech ołtarzy bocznych istniejących w 1747 r. zachowały się tylko dwa (św. Józefa i Matki Boskiej Różańcowej), zapewne skomponowane na nowo po zniszczeniach z doby I wojny światowej. Ukształtowane są identycznie, flankując symetrycznie belkę tęczową. Ich architektoniczne struktury tworzą kręcone kolumny, które zdają się być nawiązaniem do wystroju krakowskiego kościoła św. Anny.

Wnętrze kościoła pokryte było późnobarokową polichromią, która uległa zniszczeniu spowodowanym reperacjami, złym pokryciem dachu i ściąganiem ścian klamrami. Nową polichromię, nawiązującą do pozostałości starszej, wykonali farbami olejnymi w roku 1907 staraniem proboszcza ks. Jana Raźnego niejaki Talaga z Krakowa i Michał Tarczałowicz z Bochni. Na suficie znajdują się dwa obrazy: w prezbiterium „Wniebowzięcie Najświętszej Maryi Panny”, a w nawie głównej Jej Ukoronowanie, według obrazu Velasqueza. Kompozycja w prezbiterium ma narożne medaliony z symbolami czterech Ewangelistów, natomiast Koronacja Matki Boskiej w narożnych medalionach ma umieszczone dwukrotnie powtórzone herby Polski i Litwy. Ściany kościoła pokrywają iluzjonistyczne, portalowe obramienia otworów drzwiowych i okiennych oraz elementy ornamentalne (np. motyw kampanul na lizenach rozczłonkowujących wnętrze).

Obok kościoła znajduje się dzwonnica z czasów powstania obecnego kościoła, kryta gontem i obita drewnem. Znajdowały się w niej dwa dzwony, które zabrano na cele wojenne w 1917 r., w tym uznawany za zabytkowy z 1601 r. W 1924 r. jako rekompensatę za zrabowane dzwony, zostały przez rząd przysłane dwa inne. Jeden z nich z 1868 r. pochodził z cerkwi Świętego Ducha  w Rochaczy na terenie Serbii, drugi odlany został  w 1824 r. w Brodach. Nowymi dzwonami nie cieszono się długo: w 1941 r. obydwa zrabowali hitlerowcy. Obecnie w dzwonnicy znajduje się tylko jeden dzwon i sygnaturka, przeniesiona z wieżyczki kościoła po zamontowaniu elektronicznych dzwonów.

Kościół starannie remontowany przez ks. J. Raźnego, został poważnie uszkodzony w wyniku działań wojennych jesienią 1914 r. Dach dzwonnicy, dach kościoła, organy, chór, ołtarz św. Antoniego, chorągwie, sztandary, lampa gotycka, ściana od strony południowej i zachodniej zgruchotane zostały pociskami artyleryjskimi. Poważny remont kościoła przeprowadzono dopiero za czasów proboszcza ks. Tadeusza Rogowskiego w latach 1956-1960. W listopadzie 1956 r. podjęto elektryfikację kościoła, a potem, już od lata następnego roku naprawiona została zakrystia, dach został pokryty gontem, wykonano nową wieżyczkę na sygnaturkę, zewnętrzne  ściany oszalowano i pomalowano na kolor orzechowy. W 1960 r. sprawiono nowe organy muzyczne. Kolejne prace remontowe przeprowadzono za czasów ks. Józefa Masłowskiego (wymieniono oszalowanie kościoła i dobudowano przedsionek). W latach 1986-1988, gdy proboszczem parafii był ks. Stanislaw Kasela, przeprowadzona została specjalistyczna konserwacja wielkiego ołtarza, która objęła m.in. złocenie zlotem płatkowym, które przywiózł z Wiednia ks. Andrzej Michałek pochodzący z Grabia. Następca ks. Stanisława Kaseli, ks. Andrzej Pietrusa, założył instalację przeciwpożarową i przeciwwłamaniową. Ponadto staraniem ks. A. Pietrusy odnowiono polichromię sufitu, ścian bocznych, boczne ołtarze, chrzcielnicę, ambonę i chór.  Została wzmocniona konstrukcja więźby, a dach pokryto nowym gontem. Wprawiono nowe okna ufundowane przez ks. A. Michałka.

Źródłem utrzymania probostwa było beneficium rolne, a dawniej jeszcze trzy stawy i kawałek lasu, oraz dziesięciny zbierane do 1849 r. Ludność tych terenów była bardzo uboga, o czym świadczyć może to, że żaden z księży nie był tu długo i nie ma też żadnych nagrobków księży na cmentarzu parafialnym. Każdy nowo mianowany ksiądz otrzymywał od właściciela folwarku tzw. prezentę.

W wyniku polityki sanitarnej władz austriackich około 1800 r. założono cmentarz parafialny, likwidując jednocześnie przykościelny. Zachowały się na nim nieliczne stare kamienne nagrobki. Wyróżnia się okazały, kamienny obelisk na grobie ludowego poety i działacza społecznego z tych terenów – Macieja Szarka.