Während der Ort Birlinghoven seine Quellen sicher im 12. Jahrhundert hat, ist die Kapelle St. Mariä Himmelfahrt jedoch erst jüngeren Datums. 1871 fassten die Einwohner von Birlinghoven den Entschluss, im Einverständnis mit dem Stieldorfer Pfarrer, zu dessen Kirchspiel Birlinghoven gehörte, eine Kapelle zu bauen. Diese wurde 1874 eingeweiht. 1907 wurde die Kapelle in das Eigentum der Pfarrgemeinde Stieldorf aufgenommen, so dass dort regelmäßig Sonn- und Feiertagsmessen gefeiert werden konnten. Die Kapelle St. Mariä Himmelfahrt in Birlinghoven wurde 1932 erweitert, nachdem der 1871 erbaute schlichte Backsteinbau sich bald als zu klein erwies. Daher wurde nach Norden ein neues Kirchenschiff mit rechteckigem Altarraum angebaut. Der Erweiterungsbau wurde im zweiten Weltkrieg stark beschädigt. 1965 erfolgte eine umfangreichere Renovierung und Neugestaltung der Kapelle. Seit der kommunalen Neugliederung am 01. August 1969 gehört der Ort Birlinghoven zur Großgemeinde und späteren Stadt Sankt Augustin und wurde 1972 in die Pfarrei St. Martinus Niederpleis integriert.
Die kleine Orgel wurde von der Firma Oberlinger in Windesheim erbaut und hat 5 Register. In einer Nische im Westgiebel der Kapelle (außen) befindet sich eine Marienstatue, die vor kurzem restauriert wurde. Außerdem sind ein Ölgemälde aus der Zeit um 1700 und zwei barocke Engel zu sehen, die vermutlich ursprünglich aus der Kirche in Pützchen stammen.
Der um die Jahrhundertwende gegründete Marienverein, dem bei seiner Gründung alle Familien des Ortes beitraten, hat sich zur Aufgabe gemacht, das Gotteshaus zu erhalten und zu verschönern. Durch seine Initiative ist es auch heute möglich, zahlreiche Renovierungsmaßnahmen durchzuführen.