En una intervenció arqueològica feta l’any 2006 en motiu d’unes obres que feia l’Ajuntament de Benifallet, va aparèixer una talla de fusta de la Verge amb el Nen datada del s. XIII. Es tractava d’una talla de fusta policromada de transició entre el romànic i el gòtic, un fet excepcional, segons els experts, perquè l’art litúrgic romànic és pràcticament inexistent a les Terres de l’Ebre i a la Catalunya Nova en general. La seva singularitat va provocar que es fes una nova intervenció arqueològica en la que es va descobrir una necròpolis utilitzada entre els s. XIII i XVII.
La talla, de 86 centímetres d’alçada per 35 d’amplada, representa la Mare de Déu coronada, en una posició frontal molt hieràtica, un tret característic del romànic. Per contra, els plecs de la túnica i el fet que la verge s’estigui aguantant el mantell amb la mà esquerra són característiques més pròpies del gòtic. Li falta la mà dreta, i tot fa pensar que hi sostenia el nen Jesús, també desaparegut.
Hi ha un inventari de l’art i la diòcesi de Tortosa que el 1935 va realitzar mossèn Manuel Milian Boix on parlava d’una talla de fusta de la Mare de Déu de Benifallet que el religiós va datar del segle XIV, i precisava que tot indicava que havia estat repintada. Així, el més possible és que aquesta Mare de Déu trobada l’haguessin amagat durant la Guerra Civil sota el terra de l’ermita. El que sorprèn és que després de la guerra ningú se’n tornés a recordar més. La casualitat la va fer reaparèixer, arran d’unes obres rutinàries per canviar el terra de l’ermita.
L’arqueòleg Joan Martínez defineix aquesta peça com a “única i excepcional” per la raresa de trobar peces romàniques a la Catalunya Nova perquè el romànic de la Vall de Boí i la Catalunya Vella encara no havien arribat, ja que aquí estàvem en tot l’esplendor del Al-Andalus.
La peça va ser restaurada al Centre de Restauració que la Conselleria de Cultura té a Valldoreix (Barcelona) i, posteriorment, el 31 de gener de 2009, es va instal·lar en una vitrina de seguretat en una capella lateral de l’església parroquial de Benifallet. Es va optar per l’església parroquial _al centre del poble_ en comptes de l’altar de l’ermita, l’espai originari de la talla, per motius de seguretat.