La prima chiesa, destinata a Sant’Andrea, è testimoniata dal X secolo presso le mura antiche della città, quale centro monastico ospitante i benedettini fuggiti dall’insicura Novalesa. Questi provvedono all’ampliamento del priorato e alla costruzione del campanile realizzato in mattoni di spoglio, a setti livelli scanditi da fasce di archetti pensili, poi fortificato nel corso del XIV secolo e riportato all’originario impianto nel corso del restauro del 1940. La conversione in santuario mariano è legata al cardinale Domenico della Rovere, mentre la trasformazione secondo le linee attuali prende avvio nel 1678 con la committenza della reggente Maria Giovanna Battista e il disegno di Guarino Guarini, il quale provvede alla trasformazione dell’antica navata della chiesa in aula ellittica di ingresso, cui aggancia una nuova chiesa esagonale, terminata da Antonio Bertola nel 1703. Filippo Juvarra vi aggiunge un’ulteriore cappella ellittica per il nuovo altare maggiore nel quale porre l’icona della Vergine oggetto di venerazione (1729). Nel corso dell’Ottocento diverse aggiunte modificano la composizione: riplasmazione della cripta, nuovo pronao sulla piazzetta aperta sul fianco sud, restauro del complesso, cappelle ellittiche neobarocche sui fianchi (inserimento di Carlo Ceppi tra il 1899 e il 1904). Notevoli nell’interno molti degli altari, di disegno juvarriano, realizzati in preziosi marmi policromi.