Der Ort entstand im ersten Drittel des 19. Jahrhundert, als sich evangelisch-reformierter Kolonisten auf dem Geländes eines ehemaligen Eichenwalds ansiedelten, das sie von der ehemaligen bayerischen Kurfürstin Maria Leopoldine erworben hatte. Auf sie geht auch der Name Marienheim zurück.
Der Ort war zu Gemeinde Zell gehörig. Versuche den Status einer eigenständigen Gemeinde zu erlangen, scheiterten. 1848 beurkundete König Maximilian II. die Gründung der Reformierten Kirchengemeinde Marienheim. Die Kirche, das Bauprojekt war mit vielen Schwierigkeiten behaftet, wurde 1857 geweiht. Die Eingemeindung in die Große Kreisstadt Neuburg an der Donau erfolgte am 1. Januar 1976.
