Traditionelle Anbetungsstätte für das Bildnis der Jungfrau von St. Luca sowie ein beruhigendes visuelles Wahrzeichen für Bolognese, das sich der Stadt nähert, ist der Schrein, der sich auf dem Guardia-Hügel befindet, eines von Bolognas Symbol. Eine Arkade mit mehr als 600 Gewölben - einzigartig für ihre Länge von fast vier Kilometern (3.796 m) - verbindet den Schrein mit der Stadt und bietet Schutz für die Prozession, die seit 1433 alljährlich die Byzantinische Madonna mit Kind in die Innenstadt der Kathedrale bringt während der Himmelfahrtswoche. Der Bau begann 1674 mit dem Bau des Bonaccorsi-Torbogens von G. G. Monti über dem Saragozza-Tor. Derselbe Architekt erhielt auch den Entwurf des endgültigen Projekts für die Gestaltung der Arkade am Fuße des Hügels mit einem äußerst nüchternen und einfachen Stil. Später folgte sein Nachfolger, C. F. Dotti, aus dem zweiten Jahrzehnt des 18. Jahrhunderts. Der von diesem entworfene Endteil der Arkade oben auf dem Hügel ist stattdessen durch eine dynamische Variation von Perspektiven und Fluchtpunkten bis zum endgültigen Blick auf den Schrein gekennzeichnet. Der Aufstieg beginnt mit dem Meloncello-Torbogen entlang der Via Saragozza, der von Dotti entworfen wurde und wahrscheinlich vom Bühnenbildner Francesco Bibiena unterstützt wird. Die Ädikula mit ihrem geschwungenen Grundriss und dem Rückgriff auf die freie Säule bildet zusammen mit dem offenen Bereich außerhalb der Basilika das einzige Freiluftbeispiel des Barock in der Stadt. Die heutige Kirche wurde von Dotti zwischen 1723 und 1757 anstelle einer früheren Kirche aus dem 15. Jahrhundert erbaut, während die beiden äußeren Tribünen 1774 von seinem Sohn Giovanni Giacomo fertiggestellt wurden. Die Außenstruktur, die der Bologneser Tradition völlig entspricht, ist nicht vorhanden von nachdrücklichen und feierlichen Verzierungen, die das charakteristische einfache Kurvenprofil darstellen, das die Kuppel stützt. Die Innenstruktur mit elliptischem Grundriss öffnet sich in einem griechischen Kreuz, das mit dem Hauptaltar vor der Marienkapelle endet. Dekorationen wurden von V. Bigari für Fresken, von A. Borelli und G. Calegari für Stukos und von A. Piò für die Statuen angefertigt. Von den Künstlern, die die Kirche dekorieren, sind G. Reni (dritter Altar rechts), D. Creti (zweite Kapelle rechts), G. Mazza (Kapelle S. Antonio da Padova), Guercino (hohe Sakristei) die wichtigsten. .
Im Jahr 1930 stellte Ferruccio Gasparri eine Seilbahn her, die mit einem einzigen Pylon einen 220 Meter langen Abhang zwischen der Via Saragozza und dem Schrein umging. Die Kontroverse um die Aufhebung des Devotionalisierungskurses endete mit der endgültigen Schließung der Seilbahn.