Costruita nella prima metà del 600, presenta una facciata di tipo ancora rinascimentale, con elementi che sembrano parlare il linguaggio di altre correnti, come l'eco quattrocentesca delle portine minori o il preannuncio dell'avvento barocco nel portale.

Solenne la cupola e congiunta alla chiesa la torre del campanile con cornice terminale mensolata secondo l'uso del tempo in queste terre. Al campanile si attacca, per un lato, una tarda costruzione ottocentesca destinata originariamente a cappella funeraria.

L'interno é ad una navata con presbiterio e quattro cappelle minori, rispettivamente dedicate alla Madonna dei Miracoli, a San Giuseppe, a San Carlo e ai Santi Pietro e Paolo. Stucchi, decorazioni, tele ed affreschi conferiscono a questa chiesa solennità e ricchezza, nell'armonia di un insieme ben programmato, nella linea di un piano globale minuziosamente curato. In particolare il presbiterio e le citate cappelle laterali concorrono a realizzare un ampio discorso di ricchezza che rende prezioso e suggestivo il santuario. Così la tela, opera di un pittore del XVII secolo, rappresentante San Carlo nell'omonima cappella, oppure la tela con i Santi Pietro e Paolo nella cappella di fronte, dove pure é rilevante la presenza dello stuccatore Agostino Silva.

Ancora più ricca é la cappella dedicata a San Giuseppe, dove il Petrini affrescò, probabilmente intorno al 1726, nella lesena di destra "Santa Teresa" e in quella di sinistra "San Pietro d'Alcantara" affreschi accompagnati da cartigli di stucco e da putti in un impianto decorativo particolarmente studiato.

Nelle pareti laterali riquadri di stucco ospitano quattro tele di tre autori diversi. Di pittore accademico del seicento i due quadri inferiori ricollegabili al Santo cui é dedicata la cappella, mentre nei riquadri superiori si trovano lo "Sposalizio della Vergine", accostabile ad analoghi soggetti di Francesco Torriani nella parrocchiale di Mendrisio e di fronte "La morte di San Giuseppe" del Petrini, che lo consegnò nel 1726. Parecchi altri elementi, come i tre riquadri della volta, ripresentano momenti della vita di San Giuseppe, la cui statua lignea, del XVIII secolo si trova sopra la mensa in una nicchia d'Arzo.

Molto ricca e preziosa anche la cappella della Madonna dei Miracoli, al cui centro, sopra la mensa, sta la "Madonna del latte" (venerata col nome di Santa Maria dei Miracoli) affresco del quattrocento, collocato all'interno di una rilevante cornice rossa d'Arzo. Intorno all'immagine é la corona dei 15 Misteri del Rosario, su tavolette di rame quadrate o rotonde in cornicette di stucco, nelle quali si distinguono una mano popolaresca e un'altra colta. Nella volta sono distribuite cinque cartelle con coppie di angeli che le separano e le congiungono insieme, e ghirlande pendule.

Vi sono affrescati "l'Incontro di Maria ed Elisabetta", "l'Assunta", "l'Annunciazione"; fra le due cartelle medie stanno due minuscoli ovati con le immagini dipinte di "San Giorgio" e di "San Vittore".

Dedicate a due donne bibliche e alla Vergine le tele delle pareti laterali, la cui distribuzione é poi stata ripetuta nella già descritta cappella di San Giuseppe.

Le tele di "Ester e Assuero" e di "Giuditta e Oloferne" stanno a prefigurare la vittoria sul male. Sovrastante la prima é "La Vergine del Rosario con i Santi Domenico e Caterina", mentre nella parete di fronte, sempre in festosa cornice di stucco é "l'Immacolata" di Francesco Torriani, datata intorno al 1647.

Del presbiterio é da sottolineare, al centro della volta, il grande riquadro di stucco dove é affrescata "L'Assunzione", mentre nei restanti riquadri sono affrescati Angeli musici, dipinti dal comasco Carlo Gaffuri, intorno al 1671.

La pala dell'altar maggiore rappresenta la "Nascita della Vergine", opera del milanese Filippo Abiati. Nelle pareti laterali, in cornice di stucco, stanno due grandi tele seicentesche: a destra "La presentazione di Gesù al Tempio" di Carlo Gaffuri, eseguita fra il 1670 e il 1680; di fronte "La presentazione della Vergine al Tempio" di Paolo Recchi del 1679. Sugli angoli del vano, lungo le cui pareti corrono due banchi di legno tardo seicentesco, lo stuccatore Agostino Silva modellò quattro ovati in terracotta, a pieno rilievo, racchiusi in una cornice di stucco, su temi del Vecchio Testamento: "L'uscita dall'arca"; "La terra promessa"; "Il trasferimento di Abramo verso la terra di Canaan" e "Il sogno di Gabriele".

Separato dalla chiesa da un corridoio che corre dietro la cappella della Madonna, sta un piccolo oratorio rinascimentale iniziato nel 1718 e terminato nel 1731.

È l'oratorio degli ex-voto che nel succedersi degli anni hanno testimoniato la devozione dei fedeli e dei pellegrini al Santuario. E la sede, questo oratorio, della Confraternita del S.S. Rosario.