La basílica neoclásica cierra la inmensa explanada con capacidad para más de 300.000 peregrinos prolongándose a uno y otro lado por un peristilo semicircular y dominada por una torre de 65 m de altura. El interior alberga las tumbas de Francisco (muerto en 1919), Jacinta (muerta en 1920) y Lucía (muerta en 2005), los tres protagonistas de la aparición de la Virgen en 1917.