La primera cita que se'n localitza correspon a un article publicat, l'any 1890, al Butlletí de l'Associació d'Escursions Catalana: "La santa Imatje qu' en ell 's venera es la Verge ab son fillet als brassos, morena, d' un metre de altura, que segons tradició popular es germana de la de Penyafel, de que s' ha parlat, y abdúas de la de Montserrat. Conta un' altra tradició, que un pastor la trová dins una cova y se l' emportá en un sarró á Torrellas, pero al arribar á mitja montanya li fugí y se n' entorná á la cova. Recullida altras voltas, sempre á mitj camí tornava al meteix punto. Observat lo miracle, sobre meteix de la cova s' aixecá un' ampla arcada que sosté lo camaril de la Verge, engrandint d' aquest modo l' iglesia ab l' adició de dúas petitas naus. De modo, que l' Imatje's trova precisament sobre la cova. Aquesta tindrá, terme mitj, 2 metres d' altura per 10 de llargada, en qual extrém hi ha la concavitat hont fou trovada la Mare de Deu de Foix, á qui professan devoció extraordinaria tots los pobles circunvehins".
L'any 1988, en el decurs de les obres de restauració del Santuari, efectuades pel Servei de Patrimoni Arquitectònic Local de la Diputació de Barcelona, va ser enderrocada la capella vella i se'n va construir una de nova, més profunda, amb formació de parets laterals d'1,4 m d'alçada, que permeten veure el sostre rocós. Es va consolidar la paret de tancament, de maçoneria i es va tancar l'accés amb una reixa.
