Nel 1787 in luogo della capanna del posto di guardia che ospitava i soldati fu costruito il Forte di S.Rocco. Una prima chiesa fu realizzata a Marina di Grosseto nel 1923 con la dedicazione a Santa Maria della Vittoria, e nel dopoguerra il vescovo Paolo Galeazzi con Decreto dell' 11 settembre 1946, costituì la parrocchia di Marina di Grosseto, riconosciuta civilmente il 5 giugno 1948.
Fu dato l'incarico all'Architetto Ernesto Ganelli (1901-1985) di apprestare un progetto per la costruzione della nuova chiesa, casa canonica e locali per le opere parrocchiali. La chiesa fu inaugurata e solennemente consacrata nel 1954 in onore di S. Rocco e della Beatissima Vergine Maria del Monte Carmelo.
Un'ampia scalinata in travertino sopraeleva la chiesa, costruita in laterizi a vista, conducendo al pronao, dal quale si accede alla maggiore delle tre navate, rialzate rispetto al piano di campagna. Internamente la chiesa è rifinita ad intonaco con balza che corre lungo tutto il perimetro. Le tre navate, divise da una serie di colonne con capitelli stilizzati in travertino su cui poggiano archi a tutto sesto, sono coperte da volte a botte unghiate.
Tre sono gli ingressi nella facciata, all'interno di un piccolo portico. La torre campanaria, con una cuspide appena delineata e provvista di orologi, si erge alla destra del corpo principale interamente rivestita in laterizio.
Nel corso del tempo la chiesa è stata dotata di vetrate istoriate così come il rosone. Nel 1958 la chiesa è stata arricchita inoltre di mosaici artistici adopera di Luciano Favret.
Infine, nel corso degli anni '70 del Novecento, l’artista grossetano Arnaldo Mazzanti ha impreziosito l’edifico con alcuni dipinti murali.
La Chiesa ha subito un adeguamento liturgico (1980), con interventi che riguardano l'altare (è stato realizzato con mensa in travertino su sostegni, piedritti e colonnine, dello stesso materiale e posto in posizione più avanzata verso l'aula, dallo stesso Ganelli), l'ambone (in bronzo, riccamente decorato, è stato posto su una pedana in posizione avanzata verso l'aula al limite dell'area presbiterale) ed il presbiterio (realizzato con modifica dei livelli originari e avanzamento verso l'aula di un gradino per la collocazione dell'altare).
