Il santuario di Pomaleccio, che sorge al posto di una antica cappella mariana, presenta un portico di ingresso con una colonna di granito ed una struttura esternamente semplice, con diverse quote di colmo. La struttura dell’aula è a navata unica in due campate coperte da volta a botte con unghie che ospitano sulla destra due finestre e sulla sinistra due lunette decorate. Sopra la porta di ingresso è un quadro moderno della Pietà, a lato un’acquasantiera a conchiglia in marmo nero; sulle lesene che separano le due campate sono raccolti gli ex-voto donati al santuario dai fedeli graziati dalla Madonna. Dall’arcone pende un Crocifisso con cartiglio. Il presbiterio, rialzato e separato da una balaustra in marmo, ha pianta quadrangolare e copertura a cupola; le lunette laterali presentano cornici modanate settecentesche nelle quali si aprono a destra un finestrone e a sinistra una specchiatura. Sotto di esse sono le due parti del coro ligneo intagliato. L’altare e il tabernacolo sono in marmi policromi; l’ancona, separata dall’altare, è in legno. La pavimentazione è in pietra per l’aula e in marmi bianchi e neri per il presbiterio. La sacrestia si trova in asse dietro al presbiterio. Esternamente si notano in corrispondenza della navata una meridiana del 1841 molto danneggiata e sopra la sacrestia un campaniletto a vela da cui pende una campana.
1672 – Il santuario prende il posto di una cappella mariana costruita nel 1672 e tenuta in grande venerazione per le grazie che i fedeli ricevettero.
1719 – I lavori iniziarono nel 1719, amministrati da una propria fabbriceria, e portarono ad una ricostruzione radicale del santuario. I lavori terminarono nel 1724 e la chiesa fu benedetta nel 1733.
1759 – Furono ricostruiti il presbiterio e le coperture.
1774 – In seguito al completamento degli interni fu realizzato il portico, reimpiegando una colonna in granito.
1884 – Il cancello che chiude l’atrio fu realizzato nel 1884 da Giorgio Pensotti di Casargo.
1949 – A seguito dei lavori di restauro che interessarono l’intero edificio, venne realizzata la decorazione pittorica del presbiterio per mano di Pierino Motta.