Der Gedanke, im Talgrund hinter der Kirche und dem Pilgerplatz einen großzügig angelegten Kreuzweg zu errichten, ging von Bischof Peter Josef Blum aus. Im Jahre nach der Neueinweihung der Kirche wurden die Stationshäuschen gebaut. Die Kreuzwegbilder, bemalte Reliefs, sind eine gute Arbeit eines unbekannten Künstlers. Am 8. September 1859 konnte der Kreuzweg eingeweiht werden. Witterungseinflüsse machten immer wieder Renovationen der Kreuzwegbilder notwendig. Auch die Stationshäuschen erforderten immer wieder Instandsetzungsarbeiten an Gemäuer und Dach.
1937 wurde zwischen der 8. und 9. Kreuzwegstation eine große Herz-Jesu-Statue aufgestellt. Diese ist ein Geschenk der Waldbreitbacher Brüder in Bad Kreuznach. Sie stand dort im Park ihres Krankenhauses Marienwörth, und in der Befürchtung, dass die Naziregierung ihnen ihre Tätigkeit dort untersage, gaben sie die Statue nach Marienthal.
Nachdem 1859 der Kreuzweg errichtet worden war, wollte man den Pilgern auch Gelegenheit geben, auf ihrer Wallfahrt der Leiden der Muttergottes zu gedenken. 1866 wurden deshalb am Weg, der von der Straße den Osthang hinaufführt, die Stationen mit der Darstellung der Sieben Schmerzen Mariens errichtet. Wer der Künstler war, der die sehr gut gearbeiteten Stationsbilder schuf, ist nicht bekannt. Im Laufe der Jahrzehnte litten die Stationen unter der Witterung, der sie schutzlos ausgesetzt sind, so daß 1903 beschlossen wurde, sie neu aufzubauen. Architekt Hartmann von Geisenheim zeichnete die Pläne, nach denen die Stationen, wie sie heute noch stehen, 1909 gebaut wurden.
Ein großes Vesperbild, an der höchsten Stelle der Anlage, bildet den würdigen Abschluß des Stationenweges. Von dort sieht man den Klosterfriedhof, auf dem die Franziskaner, die in Marienthal gestorben sind, seit 1906 beerdigt sind. Sie gehören zu uns, gerade weil sie bei Gott angelangt sind und uns in unserem Bemühen begleiten und helfen. Beim Friedhofskreuz (eine Kopie, das Original ist im Kloster), so wird berichtet, hat Bischof Josef Peter Blum seine Berufung zum Priester erfahren.
Von den letzten Stationen des Sieben-Schmerzen-Weges führt ein Weg am Klosterfriedhof vorbei hinab zum Pilgerplatz. Nach wenigen Schritten sieht man rechter Hand die Statue der Königin des Friedens, die der Eltviller Bildhauer Steinlein 1906 geschaffen hat.
Die Wallfahrtskirche
Auf der anderen Talseite, am Bergang über dem Kloster gegenüber dem Gasthaus Gietz, steht eine über zwei Meter hohe Franziskusstatue. Eine Inschrift erinnert an den Anlaß ihrer Errichtung: „Gestiftet von den Tertiaren zum III.-Ordens-Jubiläum Leos XIII., 1897“.
Erst vor kurzer Zeit, im Jahr 2007, wurde in der Nähe des Pilgerplatzes ein kleiner Teich angelegt und dort Stationen zu den Sieben Freuden Mariens aufgestellt. Die Stationen wurden von Schwester Christophora Janssen OSB vom nahegelegenen Benediktinerinnenkloster Eibingen gestaltet. In allen Stationen finden sich verschiedene Perspektiven von Marienthal, die deutlich machen wollen: das Heilsgeschehen ist unter uns gegenwärtig – in einigen Stationen ist auch das Gnadenbild erkennbar.
2013 entstand neu die Gedenkstele für nicht geborene Kinder. Hier kann man, in einer ruhigen Atmosphäre, dem ungeborenen Leben gedenken. Liebevoll gestaltet wurde diese Stätte vom Franziskanischen Sing- und Gebetkreis, der auch die Pflege dieses Platzes übernimmt.
Die Tafeln an dieser Gedenkstele wurde von Schwester Christophora aus dem nahe gelegenem Benediktinerinnenkloster künstlerisch gestaltet. Auf einer Tafel steht folgende Stelle aus dem Matthäus-Evangelium (Mat 18,1), in der Jesus sagt: „Die Engel der Kinder im Himmel sehen stets das Angesicht meines himmlischen Vaters“.