El primitiu nucli de Sorba es trobava a la part alta del cim que hi ha davant del temple actual, on ja va haver-hi un nucli de població en l'edat del bronze. En època romana és molt probable que continués l'ocupació de la zona.

A continuació, hauríem de descriure les estructures de l'antiga església romànica de Santa María de Sorba, que teòricament es va aixecar aprofitant l'estructura del Martyriumde Sant Eudald. En la visita ens va acompanyar el rector de la parròquia, a qui volem agrair el temps que ens va dedicar i les explicacions sobre el edifici i les seves fases constructives. Com sempre, hem estat buscant la informació més precisa per a completar aquest text, però ens hem trobat que existeixen dues teories totalment oposades respecte a quin és la cronologia d'aquest edifici. Totes dues hipòtesis es basen en les dues campanyes d'excavació realitzades. La primera es va realitzar entre els anys 1977 i 1979 sota la direcció de Manel Ríu i la Subdirecció General d'Arqueologia del Ministeri de Cultura. La segona, es va realitzar en 1994 pel Servei de Patrimoni de la Generalitat de Catalunya i les seves conclusions van ser publicades en el volum 27 de la Catalunya Romànica d'Enciclopèdia Catalana per Josep Pujades. Les dues semblen tenir una base sòlida i ens desconcerta que siguin tan oposades. Per sort per a nosaltres, diumenge passat dia 14 de març de 2021 es van presentar en el propi temple els resultats de l'estudi que s'ha realitzat a les restes òssies que hi ha en el Martyrium. Segons l'antropòloga Núria Armentano del Museu d'Arqueologia de Catalunya, aquestes corresponen a un individu que va viure entre el 346 i el 480 d.C. i per tant, la teoria de Manel Ríu sembla més lògica i és la que us descriurem, amb algunes incorporacions de les excavacions de 1994.

A la fi del segle VI es creu que es va construir el martyrium de Sant Eudald, en la plana, al costat del riu Aiguadora, sota el nucli de població (sub urbs ; Sorba). Al voltant de l'enterrament del sant es va instal·lar un cementiri i alguna dependència pel capellà. En les excavacions de 1994, es van localitzar restes de murs d'una època anterior, per tant es creu que aquests corresponien a una vila romana, on es van dedicar unes estades al culte del sant.

El temple actual data del segle XVII i es va construir al costat de les edificacions anteriors, però es van mutilar gran part de les seves estructures.

Aquest martyrium estaria format per una cambra quadrada exteriorment, però de planta circular per l'interior i coberta amb una cúpula semiesfèrica.

Originàriament tenia tres finestres de mig punt, de les quals només es conserva la central, encara que cegada. La del costat sud va ser ampliada i la del costat nord va ser eliminada quan es va obrir una porta que comunicava l'església nova amb el Martyrium, que es va convertir en sagristia.

En el seu interior es va excavar una cavitat, en la qual es va col·locar el cos d'un home d'uns cinquanta anys, que amb el pas dels anys ha perdut el cap i alguna vèrtebra. Estava amb els braços plegats sobre l'abdomen i les cames esteses i  patia gota. S'ha identificat amb Sant Eudald, perquè aquest era un sacerdot que va patir martiri per part dels visigots arrians en 581, quan tenia 46 anys. Segons les excavacions de 1994, el paviment de l'estada és previ a l'excavació de la tomba i per tant, sembla versemblant la teoria que el martyrium es va instal·lar en unes dependències construïdes anteriorment.

Al costat de la tomba hi havia una estructura sobre la qual es va col·locar una taula d'altar, on es pot llegir "EUBALDIS RELIQUIARUM Martyrs XRISTI . ESTIMIN". La inscripció ha estat datada entre els segles X i XI.

A aquesta primera estança circular se li va adossar en el segle VII una petita nau, amb coberta de fusta i una espècie d'atri.

La zona va ser repoblada per Guifré el Pilós al voltant de l'any 880, amb la finalitat d'establir una comunicació segura entre Berga i Cardona. El comte va fer reformar el martyrium afegint una nau i la va dedicar a la Verge. Així mateix, la va posar sota la jurisdicció del monestir de Ripoll.

L'any 897, les tropes de Lup ibn Muhammad, senyor de Lleida, van atacar el castell de la Vall d'Ora i van cremar les seves esglésies. És molt probable que l'església de Santa María de Sorba rebés també aquests atacs. El monestir de Ripoll no va tenir molta pressa a recuperar algun d'aquests temples, perquè no consta fins a l'any 982 que el temple ja estigués reparat. En aquestes obres es va aprofitar per a allargar una mica la nau. La tradició oral ens diu que uns anys abans, en el 978, uns monjos de Ripoll es van acostar fins a Sorba per a fer-se amb alguns dels ossos del màrtir i portar-los al cenobi ripollenc.

En el segle XI es produeix una gran reforma del temple. L'estada circular original es modifica per a convertir-se en la capçalera. També es construeixen dues absidioles en les obertures laterals de l'atri, de les quals només es conserva la part baixa de l'absis sud.

Per la part exterior es va unificar els paraments dels murs laterals de la nau i es va decorar amb un fris d'arcs cecs en les parts superiors.

També es construeix una nova volta de pedra i l'arc triomfal. Desgraciadament, en construir el temple del segle XVII es va destruir part d'aquest temple, per a allotjar les capelles laterals. A més, a partir d'aquest moment, les restes de la nau formaran part de les dependències de la rectoria i es divideix la seva alçada en dues plantes. Encara podem veure els forats on anaven les bigues de fusta.

Com hem comentat, la construcció del temple barroc fa que el martyrium es converteixi en la sagristia del temple i per tant, s'aixeca un mur que separa aquest recinte del que era la nau, convertida en rectoria. Incomprensiblement, avui dia no s'ha eliminat aquesta separació.

Si ens fixem en la part baixa del mur que separen les capelles del nou temple de la nau romànica, podem veure unes petites pedres alineades sota els grans carreus de la paret. Corresponen al paviment fet amb petits còdols.

En el segle XII van seguir les reformes i damunt de l'antic atri, convertit en el creuer del nou temple, es va aixecar un campanar de torre, de planta rectangular, del qual es conserva la part inferior integrada en construccions posteriors. Tenia una finestra geminada en cadascun dels quatre murs. Quan es va construir la sagristia del nou temple, es va habilitar aquest espai com a segon pis d'aquesta. En 1983, es va netejar la sobreteulada de la capçalera romànica i del martyrium i es van localitzar les restes de les columnes i els capitells de les finestres geminades. Desconeixem si continuen allí o van ser traslladades a un altre lloc.

Dins de l'antic temple podem veure un fragment de sarcòfag, decorat amb uns arcs, un motiu floral i el que sembla una creu circumscrita.

Davant del temple, fent les funcions de test, trobem el que sembla una pila d'olis rectangular. Presenta una senzilla decoració en la part superior, molt erosionada.