L'edificazione della chiesa, secondo la tradizione, nasce dal miracolo dell'apparizione della Madonna avvenuto in questo luogo il 10 maggio 715. Malgrado non siano state ritrovate fonti medioevali e lo smarrimento delle carte dell'abbazia, la narrazione dell'evento miracoloso è stata tramandata dalla lunga iscrizione quattrocentesca affrescata, e ancora oggi parzialmente leggibile sulle parti d'intonaco rimaste, nella porzione di muro sopra al portale d'ingresso, dipinta per volere del canonico atriano Andrea Cerone.

All'esterno, sul lato sinistro attiguo al piccolo nartece, è posto un ricco portale in pietra attribuito da Francesco Aceto all'opera della bottega di Raimondo del Poggio e databile nei primi anni del Trecento.

La chiesa conserva internamente alcuni affreschi fra cui interessanti sono quelli posti in alto nella navata centrale, nella parete del soprarco della seconda campata di sinistra, risalenti al 1499, come riportato sotto l'immagine della Vergine genuflessa. Questi descrivono l'evento miracoloso della rapida crescita della pianta di corniolo, l'apparizione della Vergine e l'inizio della costruzione della chiesa. I racconti compaiono all'interno di cinque registri alla cui base di ognuno si legge una piccola didascalia, che si compone di due righi scritti in lingua volgare, che descrive quanto rappresentato. Il tema pittorico si compone inoltre della raffigurazione di un'Annunciazione.

Sulla parete di controfacciata di sinistra una nicchia ogivale in mattoni contiene resti apprezzabili di un dipinto della Crocifissione. La ripartizione compositiva dell'opera vede ritratte a sinistra della croce il gruppo delle Marie che sostengono l'Addolorata svenuta, mentre a destra si trovano san Giovanni apostolo e la Maddalena genuflessa.

Annesso al monastero dell'abbazia vi è anche il chiostro, a pianta quadrata, a due ordini di arcate sostenute da pilastri in cotto e laterizio sotto le quali ci sono i corridoi coperti cui si accede dai locali del monastero. Al centro del cortile interno, nella zona dell'area scoperta, vi è il pozzo, del XVI secolo, con la vera ottagonale in mattoni sormontata da due colonnine che sorreggono una copertura a spiovente. L'edificazione del chiostro avvenne in due momenti diversi. Risulta coeva a quella della chiesa la parte di porticato inferiore dei primi anni del XIV secolo, con pilastri a sezione ottagonale, mentre nel XVI secolo furono aggiunti gli archi e le colonne in laterizio, a sezione tonda, del loggiato superiore.

Le lunette del chiostro sono state affrescate nei primi anni della seconda metà del XVII secolo. Lo storico Niccola Palma ne attribuì l'esecuzione al maestro polacco Sebastiano Majeski. In tempi successivi anche altri storici hanno citato la stessa notizia seguendo le indicazioni del Palma. In tempi più recenti lo studioso Ryszkiewicz ha condotto un attento esame delle lunette che, dopo aver subito il degrado dovuto all'esposizione esterna, sono state restaurate. Da questo intervento sono emersi dipinti e porzioni di pittura che per cromia e contenuto si differenziano e discostano in modo significativo dalle opere di Majewski. Inoltre, è possibile individuare, dalle pennellate, diverse mani che hanno contribuito alla realizzazione dell'intero ciclo pittorico. L'ipotesi accreditata è che il maestro polacco sia stato colui che ha ideato le decorazioni del chiostro, ma che ne abbia affidato la realizzazione a qualche artista a lui vicino.