Misión Marielena es una construcción con una antigüedad de 150 años. En sus orígenes, la edificación se utilizaba como cuartel militar de destacamento, con el objetivo de salvaguardar a los colonos de la región de los ataques de los indios y los forajidos.

La edificación fue construida utilizando los materiales de la zona, como es la mampostería elaborada con adobe de tierra y paja de trigo. Los techos están fabricados con madera amacham-brada, tierra y morillos; estos últimos, cortados de los bosques que conforman la sierra del Valle de Cuatro Ciénegas. A este tipo de construcción se le llama terrado. El estuco o enjarre de las paredes es de una base de cal-arena y ceniza que proporciona un aislante térmico natural y una dureza particular de larga duración, que son muy necesarias para el clima desértico que aquí impera; por ello, el grosor de sus paredes es de entre un metro o un metro y medio, y sus techos son de una considerable altura; lo que en conjunto ayuda a conservar una temperatura agradable dentro de la edificación en cualquier estación del año. Las puertas y pisos actuales se remodelaron hace casi un siglo.