An den großen Wallfahrtstagen aber auch an sonstigen Tagen, besonders wenn das Wetter gut ist, geht die Zahl der Pilger häufig über die Fassungskraft der Kirche. Die Gottesdienste werden dann im Freien gehalten auf dem großen Pilgerplatz hinter der Kirche.
1966 wurde der Platz teilweise überdacht mit einem achtfachen Faltendach, das auf zwölf vier Meter hohen Eisenträgern ruht und eine Fläche von 24 mal 13 Metern überspannt. Unter dem Faltendach befindet sich die weiträumig angelegte Altarinsel.
Im Frühjahr 2013 mussten wir die ca. 120-jährigen Kastanien auf dem Pilgerplatz fällen lassen. Eigentlich wollten wir sie nur wegen der Gefahr von Astbrüchen stutzen lassen. Aber die hinzu gezogenen Fachleute kamen einhellig zu der Ansicht, dass die Bäume gefällt werden müssen. Vor 30 Jahren waren die Kronen der Bäume schon einmal radikal gestutzt worden, nachdem nach einem Gottesdienst ein großer Ast herabgestürzt war. Im Nachhinein erwies sich der Radikalschnitt als Fehler, da die Bäume „sauer“ reagierten und von innen her anfingen zu faulen.
In einer Nische an der Kirchenwand steht eine große Kreuzigungsgruppe, Christus am Kreuz mit Maria und Johannes, ein Meisterwerk mittelalterlicher Kunst, wohl aus dem 15. oder 16. Jahrhundert. Es sind überlebensgroße Figuren mit größter Eindruckskraft. Sie stammen aus der ehemaligen Nikolauskapelle in Eltville, nach deren Abbruch sie im Hof des Kirchenrechners aufbewahrt wurden. Von dort kaufte sie Bischof Peter Josef Blum und ließ sie 1859 nach Marienthal bringen.
Links von der Kreuzigungsgruppe steht das Grabdenkmal des Ritters Henne von Hoch-Weisel († 1485), Schultheiß von Geisenheim und ein großer Wohltäter Marienthals. Das Grabdenkmal stand früher im Kirchenschiff. Seine Inschrift lautet: „In dem Jar als man schrybet nach Crist gebort 1485 uf sant Peter und Pauels abnt starb der verte Hene von Hoeweihsel dem Gottgenad„.
Dem Pilgerplatz schließt sich das Franziskusgärtchen an, das 1915 angelegt wurde. Dargestellt ist der hl. Franziskus, den Tieren predigend, begleitet von Bruder Leo, der andächtig zuhörend dabeisitzt, und schließlich eine Menge verschiedenster Tiere. 2012 wurde das Franziskusgärtchen vom Franziskanischen Gebets- und Singkreis neugestaltet. Es soll ein Ort sein, an dem man sich an lieb gewonnene Tiere erinnert und daran zu denken, dass auch die Tiere Geschöpfe Gottes sind. Auf sechs Tafeln entlang eines Kiesweges finden sich Texte von Thomas von Celano über Franziskus` Liebe zu allen Geschöpfen, Worte von Franziskus und auch von den Gefährten des Franziskus`. Außerdem sind auf zwei Tafeln Zitate aus Lieder von der Rüdesheimer Liedermacherin Karin Schneider zu finden. An der Rückseite von zwei der Steinstelen von den „Sieben Freuden Mariens“ sind zwei Tontafeln, von Frau Dr. Sylvia Säglitz, angebracht mit den ‚Fußspuren der Vielzahl der Tiere‘ und ‚Die Liebe des Franziskus zu allen Geschöpfen‘ Der Ort lädt ein zum Verweilen und über die Texte zu meditieren oder einfach nur einige Zeit auf der Bank auszuruhen.
Seitlich vom Franziskusgärtchen, zwischen den Bäumen am Weiher, wurde 1899 eine Statue des heiligen Antonius von Padua aufgestellt. Es war ein naheliegender Gedanke, hier die „Fischpredigt des hl. Antonius“ zur Darstellung zu bringen.