Un poco alejado del centro histórico y rodeada de campos de naranjos, este templo -situado al final de un bonito paseo- se levanta sobre las ruinas de una capilla del siglo XIV, construida en el lugar donde apareció la pequeña figura de la patrona. El ermitorio ha sufrido continuas ampliaciones y mejoras, perteneciendo la fachada actual al siglo XVI. Además de su característica cúpula azul, sobresale, en su interior, el espectacular altar mayor y una serie de azulejos que representan las ermitas de todo el término municipal, junto a pinturas, mantos y tallas de los siglos XVII y XVIII, y piezas de orfebrería. En la plaza exterior hay algunos ejemplares del lledoner, el árbol mítico de la ciudad. La basílica forma parte del Camino Caminás, una ruta de diez ermitas y santuarios de gran valor histórico. El itinerario pasa por la ermita de Sant Jaume Fadrell -que hoy acoge el Museo Municipal de Etnología-; La Magdalena, rodeada por vestigios del antiguo castillo y lugar de romería para todos los castellonenses; y las de Sant Josep del Censal, Sant Isidre, Sant Francesc de la Font o Sant Roc de Canet.