Santa María de la Nuez toma su nombre de la
ermita que se encuentra en las proximidades de este lugar, Nuestra Señora de la Nuez. Junto a esta ermita se levanta la
casa del santero y las salas de los romeros: Sala de las
santas Nunilo y Alodia; Sala de
San Antonio y Sala de
sarsa de Surta. En su portal dovelado aparece grabado el año 1.552. Este nombre fue tomado porque tanto la
Virgen como el niño que se sienta sobre sus piernas sujetan sendas ramas de
nogal.
En el siglo VII, época visigoda (bajo el reinado de Recesvinto), la Virgen María apareció a un pastor en la Peña de los
Santos, con un ramo de nogal en la mano. Un siglo más tarde, inmerso el Biello Sobrarbe en violentas batallas por la reconquista, que enfrentaron a musulmanes y cristianos, éstos ocultaron la imagen de la Virgen en la
cueva Pelegrín primero y en la oquedad del tronco de un nogal después para salvarla. No corrió tanta suerte tras la guerra civil, que fue destruida, pero gracias a las crónicas del padre Faci (s./XIII), sabemos que la imagen
románica era de madera policromada. Portaba en su mano derecha una rama de nogal, al igual que el niño Jesús. Ambos vestían ornamentos donados por los fieles, corona de plata y joyas.
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El Santuario es una amalgama de construcciones de diferentes épocas: la iglesia, varios casales o salas de romeros, cuadras, bodega y camposanto. El conjunto presenta planta irregular distribuida en torno a un patio central descubierto al que se accede por un zaguán. 
Antiguamente se celebraban el 8 de septiembre en Honor a la Natividad de María. Hoy en día, la fiesta se resume en la celebración de una misa y comida popular el fin de semana posterior a esa fecha.
Desde finales del s./ XIX hasta 1936, en Santa. Mª. de la Nuez y otros pueblos de alrededor, se desarrolló una próspera actividad de extracción de bolas de boj o buxo (como se conoce en la zona). Este arbusto producía estas bolas en su raíz. Francia las importaba con destino al juego de los bolos, una especie de petanca que se había puesto de moda por aquella época. En Santa María, unos vecinos del pueblo se especializaron en la difícil tarea de redondear las bolas, y de aquella industria se quedó el apelativo de "Tierra de Buxo" a la zona del valle del alto Ara.