Pierwszy drewniany kościół z XVI wieku w Limanowej został wzniesiony przez właściciela dóbr ziemskich Achacego Jordana. W 1769 roku kościół spłonął. Dziesięć lat później wzniesiono kolejną drewnianą świątynię. Na początku XX wieku z inicjatywy księdza Kazimierza Łazarskiego postanowiono budowę obecnej murowanej świątyni więc w 1909 roku dotychczasowy drewniany kościół rozebrano.
Obecny kościół Matki Bożej Bolesnej wzniesiony został w latach 1911-1918, konsekrowany w 1921 roku przez biskupa Leona Wałęgę. W ołtarzu głównym znajduje się figura Matki Bożej która trzyma na kolanach ciało Jezusa. Cudowna figurka pochodzi z XIV wieku. W XVI wieku wędrowiec przywiózł ją z Węgier i umieścił w przydrożnej lipie w miejscowości Mordarka w pobliżu Limanowej. Od 1753 roku figurka została przeniesiona do limanowskiej świątyni gdzie zasłynęła łaskami i do dzisiaj jest otoczona kultem.
Wewnątrz bazyliki znajdują się także barokowe figury świętych, wielobarwne polichromie na stropach, chrzcielnica z XVI wieku. W górnej części fasady świątyni znajduje się rzeźba ukrzyżowanego Jezusa, obok z lewej strony kościoła stoi 65 metrowa wieża. Naprzeciwko głównego wejścia stoi 4 metrowy pomnik Papieża Jana Pawła II. Z tyłu kościoła stoi ołtarz polowy pod którym mieści się kaplica Grobu Pańskiego.
W pobliżu znajduje się brama zwieńczona rzeźbą św. Michała Archanioła, która prowadzi do Małej Kalwarii Limanowskiej. Pod krużgankami umieszczono stacje drogi krzyżowej wraz z kopiami wizerunków Matki Bożej Bolesnej pochodzących z różnych stron świata. Na terenie sanktuarium znajduje się także kolumna 19-tu dzwonów o wadze od 25 do 420 kilogramów. Zespół dzwonów, tzw. carillon co kwadrans wygrywa melodie pieśni maryjnych. Przy placu Koronacyjnym limanowskiego sanktuarium mieści się także Muzeum Parafialne w którym można obejrzeć bogate zbiory sztuki sakralnej, pamiątki związane z historią miasta, miniatury budowli sakralnych oraz kolekcję wizerunków Matki Bożej.