Se comenzó a edificar en el siglo XV sobre los restos de lo que fue una abadía benedictina medieval. Pero, ya en el XVIII, se amplió dándole el aspecto que tiene en la actualidad. La leyenda cuenta que, ya en 1414, la propia Virgen se apareció al pastor Juan López para revelarle el paradero de las efigies de la Virgen y San Blas. Estos hechos están narrados en el retablo del templo, con pinturas al óleo, reproducción de las originarias del s. XVIII.
Es un templo de estilo barroco levantino. La imagen de la Virgen de Gracia, talla del s. XV, fue coronada canónicamente en 1907. Desapareció entre las llamas, al comienzo de la contienda civil en julio de 1936. Después de la guerra, en 1941, se realizo una replica de la primera imagen. El camarín alberga una joya de gran interés. Se trata de un exquisito pavimento barroco de azulejería valenciana que reproduce motivos frutales y florales.
En 1992 se declaró al Santuario Bien de Interés Cultural.