Il progetto iniziale della chiesa risale alla prima metà dell'Ottocento, opera dell'architetto bolognese Gaetano Ferri. Il protrarsi dei lavori, iniziati nel 1847, obbligarono a successivi interventi progettuali e a diverse modifiche delle intenzioni originarie. La chiesa fu benedetta e aperta al pubblico nel 1908, benché i lavori non fossero ancora ultimati.
Solo nel dopoguerra si portarono a termine la gradinata esterna e la facciata in travertino; l'edificio fu solennemente consacrato l'11 febbraio 1973.
Nel 1986 la chiesa diveniva cattedrale della diocesi di San Benedetto del Tronto-Ripatransone-Montalto. Il 5 luglio 2001 è stata elevata alla dignità di basilica minore da papa Giovanni Paolo II.