La ermita de Nuestra Señora de la Naranja de Olocau del Rey es una pequeña construcción del siglo XIII, situada sobre un cerro casi inaccesible, desde el que se domina visualmente gran parte del término y lugar en el que debían realizar cultos religiosos antes de la construcción de la ermita. La ermita es de planta rectangular con un porche delantero cerrado por uno de sus lados, y que se apoyaba en un pilar sobre el que descansan dos vigas de madera. Desde él se accede al recinto cerrado de la ermita que es de proporciones cuadradas. Los muros son de mampostería y están revocados y la cubierta es de teja árabe y el alero de losas de piedra.
En el altar se encuentra una reproducción de la Virgen que da nombre a la ermita, ya que la original, una talla románica, se encuentra en la Iglesia del pueblo. El hecho es que esta imagen, llamada así por portar una naranja en su mano,fue robada de la Iglesia y encontrada en un anticuario de Barcelona y por ello se le insertó un chip para su localización. Una familia valenciana llevó a Olocau del Rei un hijo que tenían enfermo, posiblemente tuberculoso, buscando en su aire puro, clima seco, frío y de montaña, junto con sus buenas aguas, la curación del joven. Lograda esta, el padre, que ya cultivaba naranjos, regaló a la Iglesia de Olocau, en agradecimiento, una talla románica, esculpida en madera, sobre cuya datación existen dudas situándola entre los siglos XIII al XV, de autor desconocido.