La Santuario è un importante luogo di spiritualità della Romagna e insieme alla Rocca Manfrediana e alla Torre dell'Orologio disegna il profilo di Brisighella.
La chiesa attuale è stata costruita nel XVIII per rispondere alla grande affluenza di pellegrini che arrivavano a Brisighella. La storia narra infatti che nel 1626, alle porte del borgo, si trovava una formella votiva raffigurante la Vergine con il Bambino, che richiamava numerosi devoti. Questo ha spinto la comunità locale a costruire prima un piccolo oratorio, poi l'attuale Santuario sulla cima del Monte Cozzolo, da quel momento denominato Monticino.
La chiesa è stata edificata da maestranze locali tra 1756 e il 1773 in forme classicheggianti, in linea con il gusto neoclassico faentino di quel periodo. Nell'abside si conservano gli affreschi ottocenteschi del pittore faentino Savino Lega. Nel 1926, nel terzo centenario del culto, il Santuario si è arricchito di una nuova facciata, realizzata su progetto dell'architetto Edoardo Collamarini.
Dal 1662 a settembre Brisighella celebra la Madonna e la sua formella devozionale, con una delle più antiche feste popolari di Romagna, l'Antica Sagra del Monticino, un appuntamento che combina la devozione per la Vergine con il clorato folclore locale, fatto di buon cibo, musica tradizionale e spettacoli.
Attualmente la chiesa è visitabile solo dall'esterno e si raggiunge con una breve passeggiata dal centro del borgo, partendo dalla Via degli Asini. L'atmosfera serena e raccolta del Santuario vale la salita, da percorrere con calma all'ombra degli alti cipressi.
Alle spalle del Santuario si trova il Museo Geologico del Monticino per chi voglia percorrere un itinerario più lungo, che unisce spiritualità, arte e natura.