Il complesso architettonico sorge sulla sponda sinistra dell’Arno, su un’altura ai margini delle rammentate paludi medievali, lungo un antico percorso che collegava il fondovalle alla collina di Rimaggio (cioè ‘rio maggiore’), dove transitava la Cassia Nuova. Forse fin dall’antichità era un luogo sacro alle divinità fluviali e delle ninfe delle fonti e tuttora mantiene un fascino particolare, fatto di solitudine e splendidi squarci panoramici sulla verde vallata.
Nel 1198 la chiesa, dedicata a Maria, era già esistente e suffraganea della pieve dei Santi Ippolito e Cassiano in Campavena. Qui si venerava una miracolosa tavola raffigurante la Madonna con il Bambino.
Durante gli anni Quaranta del Seicento il complesso venne ricostruito radicalmente.
Esternamente il santuario è in parte perimetrato, lungo la fronte ed il lato sinistro, da un loggiato, risalente al 1678, con eleganti colonne doriche in arenaria, che in origine sorreggevano le volte, delle quali permangono i peducci (attualmente reggono un tetto a leggio).
Il portale, con un frontone triangolare spezzato recante al centro il simbolo bernardiniano, risale al 1644. È fiancheggiato da finestre con inferriata, dalle semplici ma eleganti modanature, delle quali, quella di destra, reca la scritta: «LIMOSINE».
L’interno, ad unica navata coperta con tetto a capriate, presenta l’altar maggiore, eretto a spese di Ippolito Maria Busatti nel 1675, inquadrato da due colonne doriche sorreggenti un frontone triangolare spezzato e sormontato da due originali, ma rigide, valve di conchiglia. All’interno di una
sorta di ‘tabernacolo’ in pietra, qualificato da un frontoncino triangolare spezzato, entro cui è la colomba dello Spirito Santo, e da una sottostante testa di cherubino, originariamente era visibile solamente la testa dell’immagine dugentesca della Madonna con il Bambino, ora sostituita da una riproduzione fotografica.
L’altare è fiancheggiato da due ovali racchiudenti, entro raffinate cornici in stucco bianco dorato, altrettante pitture murali di mediocre fattura esprimenti, a sinistra, il ritrovamento miracoloso dell’immagine di Maria e, a destra, la tavola trasportata da quattro angeli in volo. L’altare laterale a sinistra, caratterizzato anch’esso da semicolonne doriche e da un frontone triangolare spezzato recante al centro l’emblema bernardiniano, fu fatto erigere da Giovan Battista Busatti, nel 1697; presenta un raffinato paliotto e due predelle, o gradi, in commesso di pietre dure, ove è raffigurato lo stemma dei Busatti. In controfacciata si trova la cantoria lignea, qualificata da un elaborato cartiglio sormontato da una testa di cherubino, che ci indica come questa fosse stata eretta a spese dell’opera del santuario; al di sopra si trova l’organo .
