Dellantica chiesa, consacrata nel 1490, resta ancor oggi parte dellabside con un prezioso dipinto cinquecentesco che rappresento lAssunzione della Vergine.
Negli anni tra il 1609 e il 1623 la chiesa fu rifatta da G. Aprile probabilmente su disegno di L. S. Scala.
La chiesa ha uno stile classico, semplice e severo. Allesterno risultano di notevole interesse il portale maggiore del 1639 con pregevoli battenti lignei, lelegante trifora della facciata e la finestra del coro, datata 1630 e considerata opera del grosottino Pietro Robustelli.
La costruzione dellimponente torre campanaria, iniziata nel 1654 dal luganese Pietro Petrini e proseguita in varie fasi, fu portata a termine nel 1705 dal lapicida Cristiano Pruneri di Grosio.
Essa fu restaurata in occasione del V centenario del Santuario (1487-1987).
Linterno, a una sola navata, ampio e luminoso, è di linee sobrie. La decorazione della volta , eseguita nel 1921-22 dal pittore valtellinese Eliseo Fumagalli , celebra il trionfo della Vergine portata in cielo da uno stuolo di angeli esultanti .
Lancona monumentale dellaltare maggiore è dellarchitetto Pietro Ramus di Mu in Valcamonica, che la eseguì tra il 1673 e il 1681.
Lancona, divisa in tre ordini architettonici, è ricca di elementi ornamentali e risplende tutta per le dorature. Nel primo ordine risalta la statua dellAssunta; il secondo ordine si compone di un organo a tre scomparti con S. Cecilia e angeli musicanti; nel terzo è raffigurata lincoronazione della Madonna.
Le Cappelle laterali, affrescate nel 1764 con decorazioni barocche, sono chiuse da robuste cancellate in ferro battuto, eseguite da G. Battista Parolina di Capo di Ponte (BS), tra il 1689 e il 1694. Al 1630 risale invece la grande cancellata del coro di schietto stile valtellinese.
Fanno parte dellarredo del Santuario pregevoli opere di arte scultorea lignea, come lorgano, opera mirabile per raffinatezza e leggiadria dintagli e rabeschi, che fu incominciato nel 1706-1707 dal bresciano Paolo Scalvini e ultimato dal trentino G. Battista Del Piaz nel 1713-1714 e il pulpito, finemente intagliato, con delicate figure nelle nicchie del parapetto e la statua di S. Michele sul baldacchino, opera dellartigiano locale G. Andrea Musatto (1606).
Di grande bellezza sono i pannelli del parapetto che raffigurano nel mezzo il popolo di Grosotto che implora la protezione della Vergine per larrivo delle truppe grigioni nel 1487 , a sinistra la Fede che trionfa sullidolatria, la presentazione di Maria al tempio e lAssunta, a destra la Religione che abbatte leresia , la Visitazione e ancora lAssunta.