Conosciuto e celebrato fra i più insigni santuari d'Italia, il vecchio Santuario si dimostrava inadatto alla sua funzione. Fu così che, dopo la costruzione della Casa del Pellegrino, la cosiddetta "Palazzata", opera dell'architetto torinese Luigi Formento, e la zampillante fontana al centro della piazza, si decise d'innalzare l'attuale ben più ampio Santuario, su progetto dell'ingegnere Pier Giuseppe Mazzarelli (1897). Nel 1914 il tempio era ormai pronto per accogliere la Venerata Immagine della Madre delle Grazie: tagliata la porzione di muro sul quale era affrescata l'immagine, isolandola dal resto della parete, che costituiva l'abside della primitiva cappella, si provvide il 26 settembre 1914, a trasferire la sacra immagine al centro del nuovo tempio. Il 20 maggio 1915, con solenne consacrazione, il nuovo Santuario di Garessio si apriva al culto. L'erezione della cupola in cemento armato, che corona degnamente il nostro Santuario, fu realizzata negli anni 1924-25. Il vecchio Santuario, non più adibito al culto, ospita dal 1962 il museo storico votivo, silenziosa testimonianza di cinque secoli di devozione e di grazie. Nel Santuario sono conservati numerosissimi ex-voto, tra i più antichi presenti in Piemonte, segno di una fede e una devozione centenaria. Il 1° maggio si svolge la solenne apertura del Mese Mariano con il pellegrinaggio di tutte le parrocchie dell'Alta Val Tanaro alla presenza del Vescovo: si sale a piedi da Garessio (parco Fonti) con la recita del S. Rosario e della S. Messa nel Santuario. Tutte le mattine, in occasione della S. Messa delle ore 7.30, secondo una tradizione popolare, molti fedeli salgono a piedi recitando il rosario.