Cuando el uno de enero de 1955 quedó anhesionado al ayuntamiento de Burgos con todos sus terrenos, dejó de existir como tal el antiguo pueblo de Gamonal para convertirse en un barrio de la ciudad, que pronto se haría populoso.
Aparece escrito por primera vez su nombre de “Santa María del Campo de Gamonare” (aunque hay testimonios anteriores que hablan del monasterio de Santa María del Campo) el 8 julio de 1074 en el documento de donación de las infantas Urraca y Elvira para establecer en él la sede episcopal de Castilla, trasladada de la que había sido destruida en Oca, documento que se guarda en el archivo de la catedral, publicado por el P. Enrique Flórez en su España Sagrada. Fue sede episcopal durante cuatro años; en 1078 pasa a Burgos. De las anteriores iglesias tan sólo queda un hermoso capitel historiado románico (que personalmente baje de las actuales bóvedas) y una dovela de arco. la actual iglesia que data de finales del siglo XIII y principios del XIV, es de planta de cruz latina con hermosas bóvedas y está dedicada a SanTa MarÍa la Real Y AnTigua.
Tiene en torno a 300 m² y 10 de altura. Su ábside es rectangular con contrafuertes y con ventanales góticos con vidrieras modernas. Su portada, bien conservada, tiene un elegante arco apuntado, con cinco arquivoltas molduradas, arco rebajado, friso y un magnífico tímpano, representando la coronación de María y con posibilidades de que provenga de la portada de la iglesia anterior. la puerta, de interesante tracería mudéjar, parece de la misma época que la portada, porque se repiten los mismos escudos. Está situada bajo un amplio llamativo pórtico, posterior, con tres grandes arcos de medio punto y bello suelo empedrado. la torre probablemente sea lo que primero se edificó de toda la iglesia. Está a los pies del templo, edificada sólidamente sobre la parte inicial de la nave en forma cuadrada, de dos cuerpos con grandes contrafuertes, con amplios y llamativos ventanales. A comienzos del siglo XVIII se abrieron en la fachada los cuatro vanos para las dos campanas y dos campanillos que conserva.
la pila bautismal es de la época, con un leve sogueado en el borde exterior.
Conserva un retablo barroco (de San Antón) en una de las capillas. Presidía el presbiterio hasta 1970 un retablo neoclásico, colocado en el 1808, tapiando para ello los ventanales y, lo que es peor, rompiendo y desfigurando uno de los arcos del magnífico ábside. Hay unas excelentes imágenes de los siglos XIII al XIV entre los que sobresale un hermoso grupo de la Anunciación, del siglo XIII. Y una serie de cuadros del “Maestro de Gamonal” sobre la vida de San Antonio.
En la parte anterior de la Iglesia, en un jardín, está colocado ahora un interesante crucero gótico, procedente del camino de Santiago en las afueras del pueblo.
En 1848 según Pascual Madoz en su Diccionario geográfico, el pueblo contaba con 200 habitantes..
Sus libros parroquiales comienzan en 1625.
El 10 noviembre 1808 tiene lugar en su término la batalla de Gamonal, ganada por los franceses.