Il nucleo originario è la cappella, costruita dall'ordine dei Carmelitani nel 1240. Successivamente venne eretta la grande chiesa, in cui è conservata la statua della Madonna, giunta da Cipro nel 1188, che ha reso la chiesa meta dei pellegrinaggi di fedeli. Diverse leggende narrano l'arrivo di questa statua nella città di Trapani: la più accreditata vuole che la statua marmorea sia stata trattenuta a Trapani per i suoi poteri miracolosi, dopo l'occupazione araba. Il campanile risale al XVIII sec. Mentre la facciata mantiene lo stile trecentesco, la navata unica fu realizzata secoli dopo dall'architetto G.B. Amico. Alcuni pescatori trapanesi commissionarono nel 1481 la costruzione di una cappella, realizzata a destra della chiesa e chiamata appunto Cappella dei Pescatori. La Cappella dei Marinai presenta alcune analogie con la Cappella dei Pescatori. Una terza Cappella, quella della Madonna di Trapani, fu costruita tra il 1498 e il 1520, mentre una quarta cappella, di Sant'Alberto, patrono della città insieme alla Madonna, è ascrivibile al periodo barocco. La statua di Sant'Alberto presente all'interno della cappella è ricoperta da una lamina d'argento. La volta della sagrestia è decorata con gli affreschi di D. La Bruna; altre opere presenti nella chiesa sono una statua di Sant'Elia di F. Nolfo, un Crocefisso di P. Orlando. Si possono notare diverse opere dell'artigianato trapanese, quali il paliotto in argento dell'altare e il tabernacolo.