La Madonna dell’Olmo, antica immagine venerata e conservata all'interno del Santuario, trova la propria origine nell'episodio miracoloso dell'apparizione di Maria a tre pastorelle, vicenda avvenuta nella primavera del 1530. Attualmente il santuario mariano è custodito e curato dai frati cappuccini.
La facciata della chiesa, rifatta nel 1910 su progetto dell’architetto Carlo Pasinati, ben si armonizza con il campanile in mattoni. All’interno molte sono le opere d’arte custodite, come un affresco dipinto nel 1863 da Rocco Pittaco. Degne di nota anche le tele dell’Immacolata e della Visitazione opere di Giulio Carpioni (1613-1679) e nella cappella delle Apparizioni, sul lato destro, le due tele di San Gioacchino e Sant’Anna di Alessandro Maganza (1566-1630).
Il grande mosaico del catino presbiteriale è opera del 1954 di Angelo Gatto. Collegato al santuario vi è il convento dei frati, edificato nel 1610 con il bel chiostro che conserva una meridiana del XVIII secolo e con al centro un antico pozzo. Il Santuario della Madonna dell’Olmo è meta di continui pellegrinaggi e nelle feste principali vede la partecipazione di migliaia di fedeli.
Costituisce inoltre un'importante tappa del Cammino delle Apparizioni, che da Monte Berico (VI) arriva sino al Santuario a Montagnaga di Pinè (TN).
