Il santuario è stato costruito fra il Convento francescano del 1610 e l’oratorio di San Michele risalente al 1760. Fu innalzato fra il 1702 e il 1716 per volere del francescano Pacifico Guiso Pirella. Lo stile è tardo barocco, decorato con stucchi e tempere di Pietro Antonio Are. Sul grande altare, ornato di capitelli e arabeschi si trova il tabernacolo ligneo del 1725, opera di Antonio Floris, e la prodigiosa statua seicentesca della Madonna dei Martiri con due dipinti di Francesco Massa e due statue lignee del XIX secolo. La stessa statua è stata realizzata con polvere e frammenti di ossa di Martiri, estratti dal cimitero romano di Lucina, e fu trasportata in Sardegna da Roma da Padre Pacifico. Nella cappella di San Salvatore da Horta è collocata una tela della Vergine della Consolazione di Antonio Todde. Nella sacrestia del Santuario vi sono numerose tele del Seicento e del Settecento, fra cui San Paolo eremita, Ultima Cena, Martirio di San Ponziano, Ecce Homo. Il Santuario appartiene alla Diocesi di Nuoro, la festa della Madonan si celebra la prima domenica di giugno e il lunedì successivo. In tale occasione, si organizza una grande sagra, con processione nei tradizionali costumi del luogo. Dal 1978 il convento dei Frati Minori, totalmente restaurato, è diventato anche un centro per esercizi spirituali.