Probablemente construida en las primeras décadas del siglo XIX esta ermita es una de las últimas construidas en la Comarca del Maestrazgo y de las que mantiene vivo su culto. En su interior se venera la talla de la Virgen del Tremedal cuyo origen se debe a que, según la tradición tronchonera, la Virgen apareció en Orihuela del Tremedal a un pastor de Tronchón. A esta ermita acuden los vecinos en procesión el sábado siguiente al día 8 de septiembre y dentro del pueblo tiene lugar un acto singular, la denominada Relación de Bienvenida, en la que un niño vestido de ángel recita unas palabras a la Virgen antes de que esta continúe su camino hacia la iglesia. Al día siguiente, con la Relación de Despedida, los vecinos dicen adiós a la Virgen que regresa a la ermita.
La Ermita de la Virgen del Tremedal corresponde a una tipología atípica en la provincia de Teruel y fue construida a finales del siglo XVIII.
El mayor interés de esta ermita reside en su planta centralizada circular, que conforma en altura un gran volumen cilíndrico, al que se ha añadido un volumen prismático con función de atrio en su parte occidental y otro similar con función de sacristía en su parte oriental.
El atrio, de planta cuadrada, abierto en dos de sus frentes por arcos de medio punto, acoge en su parte superior un coro alto, al que se accede por una escalera de caracol alojada en otro pequeño cuerpo cilíndrico adosado al mismo. Se conservan algunos fragmentos de cerámica del suelo original vidriados en azul y blanco.
Todo el conjunto está realizado en mampostería enlucida, lo que le confiere una gran claridad y sencillez volumétrica.
El interior se ve enriquecido por la presencia de ocho pilastras adosadas que sostienen un entablamento (con inscripción) corrido sobre el que carga la cúpula semiesférica con lunetos. Esta cúpula aparece cubierta al exterior por tejadillo cónico de tejas árabes, rematada por una linterna ciega y abierta por una serie de óculos en los lunetos que iluminan el interior.
A la ermita se acude en la romería celebrada con motivo de las fiestas de septiembre, el primer domingo después del día ocho (festividad de la natividad de la Virgen).
Conserva un retablo del siglo XVIII dedicado a San Miguel, procedente de otra ermita ya desaparecida.
