Pierwsza cerkiew w Brunarach została wzniesiona po 1616, kiedy we wsi powstała parafia unicka. Nowa świątynia powstała w 1653, zaś współczesna cerkiew – w XVIII stuleciu. W 1831 została przebudowana i powiększona. Dawne prezbiterium połączono z nawą, dostawiając nowe, trójbocznie zamknięte, zaś całość pokryto nowym dachem. Po Akcji „Wisła” cerkiew została przejęta przez Kościół łaciński. Obecnie cerkiew jest użytkowana jako kościół rzymskokatolickiej parafii Najświętszej Maryi Panny Wniebowziętej w Brunarach należącej do dekanatu Ropa diecezji tarnowskiej.
Cerkiew w Brunarach jest cerkwią łemkowską, trójdzielną. Nad przedsionkiem wznosi się wieża z hełmem zwieńczonym kutym krzyżem.
W 2013 została wpisana na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO wraz z innymi drewnianymi cerkwiami w Polsce i na Ukrainie. Znajduje się na szlaku architektury drewnianej województwa małopolskiego.