D'après le docteur Save, pharmacien à Saint-Plancard, il existait déjà un petit établissement de bains en 1803 (AD Hautes-Pyrénées, 5 M 74, 1811). Le plan cadastral de la commune, achevé en 1833, montre quant à lui l'existence d'un assez vaste édifice formant un plan en U irrégulier nommé les « Bains Fontagnères », du nom du propriétaire Julien Fontagnères. Ce dernier en conserve la propriété encore une vingtaine d'années avant de le léguer à son fils Simon, médecin à Saint-Béat puis à Siradan, au début des années 1850 (AD Hautes-Pyrénées, 427 E DEPOT 15). C'est pendant cette période que l'établissement fait l'objet d'un important réaménagement. Après les travaux l'édifice est doté de « douches en tout genre » ainsi que de vingt baignoires. Il est en outre équipé de différents types d'appartements pour loger les malades (Fontagnières, Eaux minérales de Sainte-Marie, 1853, p. 31). Le plan général de l'établissement de Sainte-Marie, dressé en 1856 par l'architecte Loupot, montre que l'édifice principal, situé au nord, abritait les cabinets de bains au rez-de-chaussée. Il se composait d'un large corridor entourant une première série de cabines et donnant accès à une seconde adossée au mur nord. Au centre de ce dernier se trouvait le grand escalier qui permettait d'accéder aux étages. Une buvette était installée entre le départ des deux volées de marches. L'étage était occupé par des chambres disposées de part et d'autre d'un corridor. Si la fonction du bâtiment situé au nord-ouest n'est pas renseignée, l'existence de communications entre celui-ci et l'édifice abritant les bains suggère qu'il en constituait le prolongement. Le bâtiment situé au sud-est servait quant à lui de remises et d'écuries. Ces trois constructions formaient ainsi un plan en L. Au sud-ouest de la cour, close par un mur, se trouvait une petite chapelle de plan rectangulaire.
Il semble qu'entre la réalisation de ce plan et la déclaration de Simon Fontagnères à l'administration en janvier 1857, les équipements thermaux aient été encore développés puisque le propriétaire indique alors l'existence de quarante-huit baignoires. Il précise aussi que l'ensemble immobilier abrite soixante-quinze lits, un salon de réunion et un grand promenoir couvert. Par ailleurs, dans ce document le propriétaire des bains déclare recevoir entre 350 et 600 malades environ par an (AD Hautes-Pyrénées, 5 M 74, 1857).
L'établissement thermal Sainte-Marie demeure dans la famille Fontagnères jusqu'à la fin des 1850. Il est ensuite acquis par Piet Marcelin, avoué à Bagnères-de-Bigorre (427 E DEPOT 15). À sa mort, à la charnière des années 1880 et 1890, sa femme reprend la gestion de l'établissement thermal (AD Haute-Garonne, 7689 W 19, 1892). À l'exception de la chapelle qui a été reconstruite à deux reprises, en 1866 puis vers 1877-1879, les édifices ne connaissent pas de véritables évolutions (op. cit.). Les sources indiquent seulement qu'ils ont été remis à neuf au début des années 1870 (Gimet, Luchon en poche, 1874, p. 142). L'activité thermale cesse définitivement après le rachat de l'ensemble immobilier en 1896 par le docteur Parant de Toulouse, qui transforme l'établissement en maison (7689 W 19, 1933). En 1945, sous l'impulsion de Françoise Parant, l'ensemble devient une maison de repos. Ouverte toute l'année, celle-ci accueille des curistes venant parachever leur convalescence. Si l'eau minérale n'est plus administrée en bains, elle continue d'être utilisée en boisson (7689 W 19, 1950). Le site reste la propriété de la famille Parant jusqu'en 1993. À cette date et suite à son rachat par le docteur Jean-François Gourdou, il est transformé en maison de retraite.
