Il miracolo associato alla chiesa risale al 1581, quando si verificò la guarigione miracolosa di una persona storpia. L’evento avvenne presso un’immagine mariana molto venerata, situata nella “contrata carcerum”, appena fuori Porta Boncompagni. In seguito a questo prodigio, fu deciso di costruire l’edificio.
Realizzata su progetto di Ottaviano Mascherino, la chiesa presenta una pianta centrale a otto lati tipica dei santuari mariani dell’epoca, ed è coperta da un tetto a padiglione probabilmente realizzato in sostituzione di una cupola mai costruita. Un portico su pilastri precede l’ingresso, accessibile tramite una scalinata.