Il santuario fu fondato insieme al convento nel 1106 dal giudice Costantino e affidato ai Benedettini. All’inizio del XIII secolo tu affidato ai Francescani che si insediarono per la prima vola a Sassari.
Dal 1300, la sera del 14 agosto si svolge la festa annuale dei ceri «li Candereri», grandi candelieri votivi di legno intagliato portati in processione da persone che indossano costumi del XVII secolo, in ringraziamento alla Madonna per la cessazione della peste.
La chiesa conserva ancora, nella parte inferiore della facciata, un frammento di portale che risale al 1236-1238, ornato di colonnine dai capitelli scolpiti. Nel 1465 fu aggiunto un ordine di arcatelle a tutto sesto con grande rosone e timpano.
Nella metà dell’Ottocento il francescano Antonio Cano costruì la cupola che ornò di numerose statue.
L’interno ha subìto più rimaneggiamenti. Nella cappella dei Muratori, rimasta in stile aragonese, si conserva un gruppo in legno e pietra del XV secolo che raffigura il Compianto di Cristo morto. Nella prima cappella a destra si trova una statua quattrocentesca di San Salvatore. Sotto la cupola si aprono quattro cappelle: in quella dedicata a Nostra Signora di Betlem, a sinistra dell’altare maggiore, si trova il gruppo ligneo della Madonna con il Bambino della prima metà del XV secolo, portato a Sassari dalla Palestina da un Frate Minore.