La chiesa, correttamente orientata, sorge nella frazione Valera di Varedo lungo la strada provinciale 132 che porta a Desio. L’edificio di culto confina sul lato est con la sacrestia, sul lato sud con un fabbricato in disuso e sul lato ovest con uno spiazzo adiacente alla strada e delimitato dal muro di confine di villa Agnesi. La facciata principale a capanna è molto semplice e divisa in due ordini. Al centro dell’ordine inferiore, che presenta una finitura ad intonaco cementizio rustico, vi è il portone con ante in legno a riquadri e cornice in intonaco chiaro con soprastante modanatura. Pilastri angolari con capitelli dorici collegano l’ordine inferiore a quello superiore, in cui si apre una finestra centrale ad arco ribassato. Una fascia marcapiano separa la specchiatura con finitura giallo ocra dal soprastante timpano, terminante con semplice cornice e croce in ferro sull’apice. Analogamente il fronte su strada presenta solo la parte superiore tinteggiata, mentre tutto lo zoccolo dell’edificio è in intonaco rustico. Sul retro, in aderenza all’abside, sorge lo snello campanile il cui colore è ormai quasi completamente dilavato.
Dal portone, tramite una bussola in legno, si accede all’aula liturgica rettangolare collegata da un arco a tutto sesto al presbiterio rialzato di un gradino. L’interno ha anch’esso un ordine inferiore scandito da paraste, sopra le quali corre una cornice che funge da imposta agli archi a tutto sesto del soffitto voltato a botte. In corrispondenza della campata centrale si aprono due finestre contrapposte con corrispondenti unghie nella volta. Tutte le superfici sono dipinte nei toni degli ocra e dei grigi, mentre le partiture delle paraste e dei sottarchi sono dipinti in un colore rosso ad imitazione del marmo. Le pareti della campata centrale sono movimentate da uno sfondato delimitato da paraste e arco a tutto sesto, all’interno del quale vi è un riquadro in leggero sottolivello: in quello di sinistra è raffigurata la Fonte della Vita, su cui poggia il calice con l’ostia da cui si dipartono i raggi; in quello di destra, a causa del degrado, si riescono solo ad intravedere i bracci della croce e alla base degli zampilli d’acqua. Il presbiterio è delimitato da una balaustra in marmo policromo, così come in marmo policromo è l’altare tridentino che poggia sulla parete di fondo, davanti al quale è collocata la mensa liturgica in legno con basamento ellittico. Ai lati della parete di fondo, decorata con un finto baldacchino che richiama il cielo stellato e al centro del quale è appeso un quadro raffigurante l’Annunciazione, si aprono due stretti passaggi alla sacrestia retrostante. Al di sopra delle pareti del presbiterio corre una cornice aggettante modanata con una fine decorazione a ovoli, al di sopra della quale si dipartono le nervature della volta a crociera. Le lunette laterali sono illuminate da finestre, mentre quella di fondo è dipinta con il cielo stellato nel quale si staglia l’acronimo di Maria Assunta. Nelle vele della volta si ripete il motivo del cielo stellato in cui spiccano i simboli della colomba dello Spirito Santo, del sole e della croce. La chiesa è spoglia e gli arredi sono ridotti al minimo – poche panche e un confessionale in legno entrati a destra. Alle pareti vi sono i quadretti della via crucis in ceramica con cornice in legno; alla catena dell’arco del presbiterio sono appese due lampade del Santissimo Sacramento in ottone argentato con vetro rosso, mentre in chiave all’arco è affisso il crocefisso in legno.
XVII – Dalla relazione della visita pastorale del card. Federico Visconti nel 1688 si desume che l’edificazione della chiesa è ascrivibile al XVII secolo: “Nella località campestre di Valera, sotto il titolo dell’Ascensione di Gesù al cielo, è costruito un Oratorio da pochi anni; misura cubiti 20 di lunghezza e cubiti 10 di larghezza, ma ancora incompleto. L’arredo sacro è poco: in essa chiesa vi celebra ogni tanto il parroco; quanto prima sia portato a termine.”
1719 – Nel XVIII secolo la chiesa fu annessa alla proprietà della famiglia Agnesi che nel 1719 acquistò dai marchesi Parravicini la cascina Valera, lungo la via per Desio, e i terreni agricoli circostanti; trent’anni dopo venne edificata la casa signorile. Il complesso di villa Agnesi comprendeva, oltre alla residenza padronale, le abitazioni del personale addetto al lavoro nei campi e i rustici agricoli; la proprietà includeva anche l’edificio religioso come cappella ad uso della famiglia. La villa nella seconda metà del ‘700 fu la dimora estiva di Maria Valeria Agnesi, matematica e benefattrice che si dedicò a opere di carità e che ricoprì, dal 1783, il ruolo di direttrice del Pio Albergo Trivulzio a Milano. Una lapide commemorativa fu posta sul muro di confine della villa a fianco del sagrato nel 1899, in occasione del centenario dalla sua morte.
1750 – Nel 1750 si recò in visita alla chiesetta di Valera il card. Pozzobonelli. Dal verbale della visita si desumono diverse informazioni: l’Oratorio era dedicato ai Santi Filippo e Giacomo, era stato notevolmente restaurato, era dotato di campanile e confinava sul fianco sud con la casa di Pietro Agnesi che pochi anni prima era stato insignito del diritto sulla chiesa; nello spiazzo antistante vi era un piccolo cimitero. Infine si ha notizia di una questione nata tra Desio e Varedo riguardo all’appartenenza della chiesa all’uno o all’altro comune.
XX – Alla prima metà del secolo scorso sono presumibilmente ascrivibili le ridipinture effettuate all’interno della chiesa, in particolare nel presbiterio nella parete di fondo e nella vele della volta.
1990 – Nel 1990 il complesso della storica villa Agnesi, dopo varie vicissitudini e passaggi di proprietà, viene acquisito dall’Opera Pia delle Chiese e Case Parrocchiali Povere (OPCCPP) della Diocesi di Milano, organismo facente capo alla Curia Arcivescovile di Milano. Successivamente operatori privati acquistano dall’OPCCPP gli immobili che vengono poi trasferiti nell’aprile del 2006 al Comune di Varedo, nell’ambito di un Programma Integrato d’Intervento.
2006 – Il 18 dicembre 2006 viene stipulato l’atto di donazione della chiesa di S. Maria Annunciata dall’Opera Pia delle Chiese e Case Parrocchiali Povere della Diocesi di Milano alla parrocchia di Maria Regina a Valera, di cui oggi è la chiesa sussidiaria.