Há duas fontes sobre o achado da imagem, que se encontram no Arquivo da Cúria Metropolitana de Aparecida (anterior a 1743) e no Arquivo Romano da Companhia de Jesus, em Roma.

A sua história tem o seu início em meados de 1717, quando chegou a Guaratinguetá a notícia de que o conde de Assumar, D. Pedro de Almeida e Portugal, governador da então Capitania de São Paulo e Minas de Ouro, iria passar pela povoação a caminho de Vila Rica (atual cidade de Ouro Preto), em Minas Gerais.

Desejosos de obsequiá-lo com o melhor pescado que obtivessem, os pescadores Domingos Garcia, Filipe Pedroso e João Alves lançaram as suas redes no rio Paraíba do Sul. Depois de muitas tentativas infrutíferas, descendo o curso do rio chegaram a Porto Itaguaçu, a 12 de Outubro. Já sem esperança, João Alves lançou a sua rede nas águas e apanhou o corpo de uma imagem de Nossa Senhora da Conceição sem a cabeça. Em nova tentativa apanhou a cabeça da imagem. Envolveram o achado em um lenço e, animados pelo acontecido, lançaram novamente as redes com tanto êxito que obtiveram copiosa pesca.

Durante quinze anos a imagem permaneceu na residência de Felipe Pedroso, onde as pessoas da vizinhança se reuniam para orar. A devoção foi crescendo entre o povo da região e muitas graças foram alcançadas por aqueles que oravam diante da imagem. A fama dos poderes extraordinários de Nossa Senhora foi se espalhando pelas regiões do Brasil. Diversas vezes as pessoas que à noite faziam diante dela as suas orações, viam luzes de repente apagadas e depois de um pouco reacendidas sem nenhuma intervenção humana. Logo, já não eram somente os pescadores os que vinham rezar diante da imagem, mas também muitas outras pessoas das vizinhanças. A família construiu um oratório, que logo se mostrou pequeno. Por volta de 1734, o vigário de Guaratinguetá construiu uma capela no alto do morro dos Coqueiros, aberta à visitação pública em 26 de Julho de 1745. Diante do aumento no número de fiéis, em 1834 foi iniciada a construção de uma igreja maior - a atual Basílica Velha.

Em 6 de Novembro de 1888, a Princesa Isabel visitou pela segunda vez à basílica e ofertou à santa uma coroa de ouro cravejada de diamantes e rubis, juntamente com um manto azul. No ano de 1894, chegou a Aparecida um grupo de padres e irmãos da Congregação dos Missionários Redentoristas, para trabalhar no atendimento aos romeiros que acorriam aos pés da imagem para rezar com a Senhora "Aparecida" das águas.

A 8 de Setembro de 1904, a imagem foi coroada, solenemente, por D. José Camargo Barros, com a presença do Núncio Apostólico, muitos bispos, o Presidente da República e numeroso povo. Depois da coroação o Santo Padre concedeu ao santuário de Aparecida mais outros favores: Ofício e missa própria de Nossa Senhora Aparecida, e indulgências para os romeiros que vêm em peregrinação ao Santuário. No dia 29 de Abril de 1908, a igreja recebeu o título de Basílica Menor, sagrada a 5 de setembro de 1909 e recebendo os ossos de São Vicente Mártir, trazidos de Roma com permissão do Papa. Quase vinte anos depois, a 17 de Dezembro de 1928, a vila que se formara ao redor da igreja no alto do Morro dos Coqueiros tornou-se Município. E, em 1929, Nossa Senhora foi proclamada Rainha do Brasil e sua Padroeira Oficial, por determinação do Papa Pio XI.

Em 1967, ao completar-se 250 anos da devoção, o Papa Paulo VI ofereceu ao Santuário a “Rosa de Ouro”, reconhecendo a importância da santa devoção.

Em 4 de julho de 1980 o Papa João Paulo II, em sua histórica visita ao Brasil, consagrou a Basílica de Nossa Senhora Aparecida em solene missa celebrada, revigorando a devoção à Santa Maria, Mãe de Deus.

No mês de maio de 2004 o Papa João Paulo II concedeu indulgências aos devotos de Nossa Senhora Aparecida, por ocasião das comemorações do centenário da coroação da imagem e proclamação de Nossa Senhora como Padroeira do Brasil.