La storia di questo Santuario Mariano è unica e straordinaria. Qui non c'è stata nessuna apparizione, nessuna parola da parte della Madonna, nessun rinvenimento casuale di un'Immagine: si può dire che hanno fatto tutto i Viterbesi, volutamente e consapevolmente, mentre la Vergine Santissima è stata ad ascoltare e a dire di sì.
Questo Tempio sorge dove era una vigna, in località Campo Graziano, in aperta campagna, a circa due chilometri da Viterbo.
Nell'anno 1417 il viterbese Battista Juzzante, fabbro chiavaro , collocò tra i rami di una quercia, all'ingresso della sua vigna, l'immagine della Madonna col bambino Gesù, fatta dipingere sopra una tegola dal pittore Mastro Monetto.
Egli intendeva così attirare la benedizione di Dio sui frutti del suo lavoro e allontanare le cattive intenzioni di eventuali malfattori e briganti.
I primi devoti di questa Immagine furono i viandanti che percorrevano la strada tra Viterbo e Bagnaia e che facilmente le misero il nome di "Madonna della Quercia". Con questo titolo i Viterbesi incominciarono a coltivare una nuova devozione mariana.
Con il passare degli anni crebbe il numero dei devoti e presto si cominciò a parlare di grazie e di miracoli ottenuti invocando la Madonna della Quercia. Merito della diffusione della devozione fu anche di un pio eremita, Pier Domenico Alberti, di Siena, che avendo sperimentato la protezione della Madonna si dette a predicare, a Viterbo e nei dintorni, che «tra Viterbo e Bagnaia c'era un tesoro». Alcune persone vennero con pale e picconi a scavare nel terreno circostante e, non trovando nulla, chiesero spiegazioni. Il sant'uomo indicò qual'era il «tesoro»: l'immagine della Madonna col bambino Gesù, collocata su quella quercia.
Anche una donna, di nome Bartolomea, era stata protagonista di alcuni fatti straordinari riguardanti quella tegola benedetta: li avevafatti conoscere alle sue amiche e così il numero dei devoti alla Madonna della Quercia cresceva sempre più.
Nell'anno 1467 accaddero due grandi avvenimenti miracolosi: uno riguardava una singola persona, l'altro l'intera città di Viterbo e il territorio della Tuscia
Ne mese di luglio, un cavaliere viterbese, solo e disarmato, era inseguito da un gruppo di suoi nemici, lungo un sentiero di campagna boscosa. Non trovando la possibilità di nascondersi, vide di lontano l'immagine della Madonna e andò a gettarsi ai piedi della pianta di quercia, invocando la salvezza. La Madonna lo salvò, rendendolo invisibile agli occhi dei suoi inseguitori che rinunciarono alle ricerche. Il fatto, risaputo a Viterbo, fece crescere ancora il numero di coloro che andavano a venerare la Madonna della Quercia, all'ingresso di quella vigna.
Ma il fatto che determinò una svolta radicale per la nuova devozione mariana accadde nel mese di agosto.
Una terribile pestilenza infieriva da qualche tempo sulla città di Viterbo e nelle zone limitrofe, seminando la morte senza possibilità di rimedi efficaci. Tanti Viterbesi e tanti abitanti del territorio dell’Alto Lazio, accorsero allora spontaneamente davanti alla Madonna della Quercia a pregare e a chiedere la cessazione della pestilenza. Promisero anche la costruzione di una chiesa, se fossero stati ascoltati e s'impegnarono con un "patto d'amore".
La Madonna ascoltò quelle preghiere: la peste cessò rapidamente e tutti gli ammalati guarirono.
Il carattere miracoloso dell'avvenimento è evidenziato dal fatto che tutto ciò avvenne durante la stagione più calda dell'anno, quando l'epidemia
avrebbe dovuto diffondersi maggiormente e invece accadde il contrario.
Nel mese di settembre una grande folla di Viterbesi e di abitanti della Tuscia, ritornò a ringraziare la Madonna con una processione ufficiale guidata dal Vescovo della città, il Cardinale Pietro Gennari, dai Priori del Comune, con tante Confraternite di Viterbo e del territorio circostante.
Il cronista dell'epoca, Niccolò Della Tuccia, testimone oculare dei fatti, essendo uno dei Priori di quel 1467, parla di alcune decine di migliaia di persone accorse in Campo Graziano ai piedi della Miracolosa Immagine. Con questa grandiosa Processione fu sancito il "Patto d'amore" tra Viterbo , la Tuscia e la Madonna della Quercia, che viene rinnovato ogni anno al termine di una Processione che si volge la 2a domenica di settembre.
La promessa di costruire una chiesa fu subito mantenuta. Da principio si trattò di una Cappella, a protezione della pianta di quercia e della Tegola miracolosa. Ma la crescente quantità di devoti che accorrevano incessantemente a venerare la Madonna della Quercia e le tante offerte da essi lasciate indussero i Priori della città a decidere la costruzione di una chiesa grande, quella appunto che con il passare degli anni prese l'aspetto che ha l'attuale Basilica.
Il progettista di questa monumentale opera fu Giuliano da Sangallo che accanto alla Chiesa, previde anche un Convento per accogliere i Padri Domenicani, presto chiamati a custodire il Santuario, dopo che inizialmente vi avevano provveduto, per circa due anni, i Frati Gesuati ospitati nella primitiva piccola sede.
I lavori iniziarono nel 1470 e videro impegnati i migliori Maestri e Maestranze, operanti in quegli anni nel territorio viterbese, a cominciare da Maestro Danese, con alle dipendenze artigiani locali, toscani e lombardi.
Possiamo ritenere terminati i lavori nel 1538, con l'inaugurazione del soffitto d'oro, mentre la Chiesa fu consacrata l'8 aprile 1577 e dedicata alla Natività di Maria Santissima.
La chiesa della Madonna della Quercia dal Beato Pio IX fu elevata alla dignità di Basilica nel 1867, 4° centenario del Patto d'amore, e dallo Stato italiano dichiarata monumento nazionale nel 1874.
Molti furono i Papi che piegarono le loro ginocchia davanti alla tegola miracolosa.
Molti i santi e beati: Filippo Neri, Carlo Borromeo, Paolo della Croce, Ignazio di Lojola, Giacìnta Marescotti, Lucia Filippini, Rosa Venerini, Lucia da Narni, Colomba da Rieti, Camillo de Lellis, Domeníco della Madre di Dio, Crispino da Viterbo, Massimiliano Kolbe, Vincenzo M. Strambi, José Maria Escrivà, Lorenzo Salvi ed altri.
La sua devozione arrivò anche in lontane regioni d'Europa.
Ad Ascona (Svizzera) si venera un quadro della Vergine della Quercia dipinto da fra Paolino da Pistoia che i frati Domenicani portarono da Viterbo nel 1550.
In Francia, a Nancy, P Enrico Lacordaire portò, nel 1843, un quadro, opera del pittore Pierre Giacinto Besson, raffigurante la Vergine della Quercia che divenne la protettrice dell'ordine Domenicano in Francia.