Zarándokok ezrei érkeztek a csodás körülmények közt megtalált szoborhoz, így 1768-71 között, a gödöllői Grassalkovich kastély építője, Mayerhoffer János tervei alapján a kápolnához hozzáépítették az alsótemplomot és a loretói kápolnát is magába foglaló barokk felsőtemplomot.

A kegyszobor – Magyarország legkisebb kegyszobra – ma az 1917-ben készült főoltáron, míg a loretói Máriaszobor az oltár mögött látható, gróf Grassalkovich I. Antal és gróf Migazzi Kristóf bíboros portréjával együtt.

A mellékoltárok képeit az alsó-, és felsőtemplomban egyaránt Baumgartner Norbert, bécsi kapucinus szerzetes festette, 1770 körül. A templombelsőt Márton Lajos 1941-42-ben készített falfestményei és üvegablakai díszítik. Az aranyozott, rokokó gyóntatószékek a XVIII. századból valók. Az alsótemplom mellékoltárképei szintén Baumgartner Norbert munkái. A falfestményeket és az üvegablakokat itt is Márton Lajos készítette, illetve tervezte.

Az ország legkisebb kegyszobrához (11 cm magas, 4 cm széles) érkező zarándokok ima-meghallgatásai, a csodás gyógyulások Besnyőt hamarosan a Galga mente legnagyobb búcsújáró helyévé tették. A XIX. század végétől a dokumentumokban már Máriabesnyő néven szereplő település kegytemplomát 1912-ben felújították: ekkor nyitották egybe a loretói kápolnát a felsőtemplommal. Önálló plébániaként 1936-tól működik. A ma országos hírű zarándokhely Nagyboldogasszony tiszteletére felszentelt kegytemploma, 2008. augusztus 15-én basilica minor rangot kapott.

Látogatható:
A bazilika megtekintése a szentmiséken kívüli időben (miserend: www.mariabesnyo.hu) csoportok számára (3 főtől) vezetett túrák keretében történik.

A templom mellett látható a kapucinusok jellegzetes keresztje, Jézus keresztre feszítésének jelképeivel. A templom és a rendház által határolt udvar falánál Szent Konrád szobra áll, 1934-ben készítette Ludvig Krausz.