Nel 1537 uno spoletino, Jacopo Spinelli, per adempiere ad un voto, fa costruire una modesta cappella a somiglianza della Santa Casa di Nazaret, trasportata per mare a Loreto nel 1294, al tempo delle crociate. Lo Spinelli incarica probabilmente il pittore Jacopo Santoro da Giuliana, detto Jacopo Siculo di realizzare un affresco votivo con l'immagine della Madonna col Bambino; l'artista nel dipinto riproduce anche San Sebastiano, Antonio abate e la casa di Nazaret dove Maria aveva ricevuto l'annunciazione.

La leggenda narra che l'immagine della Madonna venne ben presto molto venerata dalla cittadinanza in seguito ad un evento prodigioso: sembra che, rimasta incompiuta, in assenza del pittore sia stata completata da una mano invisibile, divina.

 

Si narra ancora che il 21 aprile del 1571 la sacra immagine abbia mosso gli occhi verso una folla adorante e supplicante, accorsa a pregare affinché un terribile terremoto e un lungo sciame sismico, che da alcune giorni scuoteva la città, avesse fine. Il sisma cessò immediatamente e alla Vergine venne attribuita anche la virtù di proteggere la città dai terremoti.

 

Altri prodigi attribuiti alla Madonna riguardano gli esorcismi praticati a molti indemoniati che giungevano da ogni parte del mondo; tanto si era sparsa la voce sulle sue virtù che numerosi sacerdoti si dedicavano giorno e notte all'accoglienza a alla cura dei pellegrini. Tale incredibile flusso veniva regolato dai cardinali Cristoforo Madruzzo e Guido Ferreri che governavano Spoleto, l'uno dal 1566 al 1567 e l'altro dal 1572 al 1580. Alla loro presenza, il 4 ottobre 1572, venne posta la prima pietra del santuario.

Per interessamento e volontà del vescovo Fulvio Orsini, inizia quindi la costruzione di un grande tempio che, sotto le sue maestose volte, ingloba la cappella dello Spinelli, come la Basilica di Santa Maria degli Angeli con la Porziuncola.

 

Il disegno viene affidato ad Annibale Lippi, architetto fiorentino, il quale progetta un maestoso edificio: all'esterno la forma è pressoché quadrata, mentre la pianta interna è a forma di croce greca; nei quattro spazi angolari trovano posto due ampie cappelle, la sagrestia e un salone. Esecutori dei disegni del Lippi sono maestri scalpellini e capomastri comaschi molto attivi all'epoca. La costruzione procede lentamente; prima della conclusione vi prendono dimora i chierici regolari di San Paolo, detti Barnabiti, che nel 1604 costruiscono un collegio accanto alla chiesa.

 

Nel 1798 subentrano gli Agostiniani; nel 1860 il collegio viene adattato a istituto agrario e la chiesa, completamente abbandonata, diviene una caserma. Nel 1925 collegio e chiesa vengono occupate dai frati Minori Conventuali; dopo pochi anni, nel 1936, il collegio viene abbattuto e al suo posto nasce il nuovo ospedale civile, mentre la chiesa nel 1944 viene di nuovo destinata a residenza militare, con conseguenze dannose per gli arredi e le architetture interne. Negli anni successivi ne avranno cura i Frati Cappuccini, residenti nel convento di Colle Attivoli poco distante, ma resterà chiusa e inattiva fino alla fine degli anni settanta; nel 1979 sarà restaurata grazie all'associazione Amici di Spoleto e al contributo della Samuel Henry Kress Foundation di New York.

 

Solo nel 2007 è tornata ad essere di proprietà dell'Archidiocesi, dopo che per anni era appartenuta alla Azienda Sanitaria Locale. Ha potuto quindi essere riaperta al culto. Nel novembre 2011 l'arcivescovo di Spoleto-Norcia monsignore Renato Boccardo ha conferito alla chiesa il titolo di santuario diocesano.