Il santuario comprende tre chiese sovrapposte. La chiesa superiore, elevata a basilica minore da Papa San Pio X, ha tre navate. La navata centrale ha un controsoffitto a cassettoni lignei ottagonali con teste di angeli e rosoni dorati su fondo azzurro risalenti al 1633 ed è arricchita da tre tele raffiguranti la Madonna dei Miracoli, San Benedetto, Santa Scolastica. Nelle navate laterali, due cappelle dedicate al Crocifisso e a San Benedetto, portano segni di un progetto di ampliamento con una doppia serie di cappelle laterali, opera rimasta incompleta. Il portico, nella facciata principale, risale alla prima metà del XVII secolo ed ingloba elementi del precedente portico della fine del XVI secolo. Il campanile risulta costruito, nella parte inferiore, nella seconda metà del XVIII secolo ed è stato sopraelevato in forme barocche nella prima metà di quello successivo. La chiesa intermedia detta del Crocifisso ‚ è del XVII secolo. Le pareti sono affrescate con figure di Profeti, Sibille e scene della passione attribuite alla bottega di Marco Pino e, quindi, databili verso la fine del XVI secolo. Dal tempio superiore si accede, attraverso due scale laterali in marmo, alla Sacra Grotta dove è conservata l’immagine miracolosa della Madonna.  L’effigie rappresenta la Vergine seduta in trono con Gesù Bambino sulle ginocchia e ai lati della testa il sole e la luna. Sul lato sinistro è collocato il pergamo (piccola costruzione sopraelevata utilizzata per parlare a molti uditori) in legno pregiato, artisticamente scolpito da frati agostiniani. Le prime notizie della Madonna di Andria risalgono ai secoli VI e VII, quando i monaci basiliani raggiunsero le grotte di questa zona per fuggire dalle persecuzioni iconoclaste dell’Imperatore d’Oriente Leone Isaurico. Qui, di nascosto, dipingevano le immagini sacre. Proprio di quest’epoca appartiene l’effigie, molto bella, dipinta su tufo, della Madonna con Gesù Bambino. Il 10 marzo del 1576 la Madonna appare ad un artigiano di nome Antonio Tucchio, invitandolo a recarsi in una grotta e ad accendere una lampada. La Madonna apparirà ancora e si verificheranno anche dei miracoli, per questo sarà chiamata Madonna dei miracoli. Il culto mariano venne affidato prima ai monaci benedettini (1591), che costruirono il santuario e l’annessa abbazia, in seguito venne affidato ai padri Agostiniani.