W 1600 roku Mikołaj Zebrzydowski, wojewoda krakowski ufundował niewielki kościół pod wezwaniem Ukrzyżowania Jezusa Chrystusa. Budynek powstał według modelu, który w 1599 roku przywiózł z Jerozolimy Hieronim Strzała. Wedle legendy decyzję wojewody o budowie kościółka ugruntowało widzenie, w którym wojewoda Mikołaj Zebrzydowski i jego żona Urszula zobaczyli przez okno zamku lanckorońskiego nad górą Żar trzy płonące krzyże, które unosiły się ku niebu.
Sama światynia została uroczyście konsekrowana przez nuncjusza papieskiego Klaudiusza Rangoni. Uroczystosc odbyła się 4 października 1601 roku, w obecności biskupa krakowskiego Bernarda Maciejowskiego.
Na początku kaplica miała służyć tak zwanej prywatnej pobożności, ale sam wojewoda postanowił wybudować tam jeszcze kaplicę Grobu Chrystusa a do tego niewielki klasztor. Akt fundacyjny został sporządzony 1 grudnia 1602 roku.
Biskup zatwierdził dokument dzień później. Przychylny był temu też sam król. Do 1609 roku według projektu Jana Marii Bernardoniego wzniesione zostały kościół i klasztor.
W 1604 roku Zebrzydowski postanowił wybudować dwanaście kaplic Drogi Krzyżowej oraz pustelnie Pięciu Braci Polaków z kaplicą św. Marii Magdaleny.
Po śmierci wojewody Zebrzydowskiego w 1620 roku opiekunem sanktuarium został jego syn Jan, który wybudował pięć dalszych kaplic pasyjnych. Dobudował także osiem kaplic maryjnych, rozbudował kaplice Ukrzyżowania i Grobu Matki Bożej oraz wybudował tzw. gradusy obok ratusza Piłata i kaplicę znalezienia Krzyża z pustelnią św. Heleny.
Kolejne dekady to rozbudowa kompleksu klasztornego przez poszerzenie go o drugi wirydarz, wybudowanie kaplicy Matki Bożej Kalwaryskiej i powiększenie kościoła o długą nawę.
W 1979 r. papież Jan Paweł II nadał kościołowi głównemu tytuł bazyliki mniejszej.
