Fue establecido a finales del siglo XV y su iglesia, construida poco después aunque luego modificada, desde 1958 tiene la condición de basílica menor.
Los orígenes del culto a la Madonna di Santa Maria della Croce son conocidos y bien documentados.
Aquí el Contaglio arremetió contra su mujer golpeándola con la espada (que aún se conserva en el Santuario) de manera violenta y grave en la cabeza y los brazos, amputándole la mano derecha con parte del brazo; mientras el asesino cortaba a la pobre mujer, la espada se partió en dos y, no satisfecho con esto, para estar seguro de que su esposa estaba muerta, sacó su daga y la hirió en la espalda, pero la cuchilla no penetró en el cuerpo, tal vez deslizándose a lo largo de la ropa, pero aun así causando un hematoma cerca del omóplato izquierdo.
Allí fue visitada por un médico e interrogada por un "Giudice del Maleficio" (magistrado veneciano), luego el sacerdote Felipe de la parroquia de San Benedetto le dio los Sacramentos, y solo en este punto se reanudó el sangrado y Catalina expiró.
Siempre según documentos históricos, en el lugar del crimen se colocó una pequeña cruz de madera.
El 5 de mayo, muchos vieron derramar lágrimas a la efigie, y ese día se registraron unas ochenta curaciones inexplicables.
En 1694 el santuario fue encomendado a la orden de los Carmelitas Descalzos quienes pocos años después (1706) iniciaron la construcción del imponente convento.
El prodigio fue firmado por los sacerdotes Silvio della Noce, Paolo Stramezzi y Bartolomeo Borsieri que lo presenciaron.
El cuerpo principal se divide verticalmente en cuatro órdenes: la primera banda está formada por pilastras con entablamento tcon specchiature.
Sobre los cuerpos oblicuos hay diseños geométricos rectangulares y circulares, o puertas ciegas con tímpano circular.
El siguiente nivel, mucho más elevado, se caracteriza por lesenas de esquina con vanos centrales rematados por un motivo ovalado.
Un entablamento divide la tercera de la cuarta banda sobre la que se coloca el reloj en los lados norte y sur.
Las esquinas del octógono se caracterizan por grandes columnas dispuestas sobre altos pedestales que sostienen un entablamento.
Sobre este está el tambor de ocho lados con ventanas biforas que dan luz al interior.
La luneta contenida en la cofia de madera también fue pintada por el Diana y representa al Padre Eterno.
Internamente los cuerpos menores tienen planta cuadrada, pero con pilares angulares que recuerdan la forma de una cruz griega.
El cuerpo septentrional fue decorado por Giacomo Parravicini conocido como Gianolo en 1721 con la Storie di Mosè mientras que la pequeña cúpula muestra la Fuga in Egitto realizada por Eugenio Giuseppe Conti en 1898.
El cuerpo meridional tiene frescos realizados en 1762 por los hermanos Giuseppe y Giovanni Antonio Torricelli: representan la Storie del Re Davide.
El segundo nivel está ocupado por pares de ventanas que dan luz al interior.