Historia leśniańskiego sanktuarium zaczęła się w 26 września 1683 r. W tym czasie dwóch chłopców pasących bydło ujrzało jaśniejący cudownym blaskiem obraz na drzewie dzikiej gruszy. Obraz ten szybko otoczono czcią i specjalnie dla niego zbudowano kościół. W miejscu, gdzie został odnaleziony obraz postawiono kaplicę ze studnią (po lewej stronie kościoła).
Wizerunek Matki Bożej Leśniańskiej wykonany jest w polnym kamieniu o czerwonym odcieniu; kiedyś prawdopodobnie był kolorowy. Znajduje się on w głównym ołtarzu w późnobarokowym kościele parafialnym pw. Narodzenia NMP i św. Apostołów Piotra i Pawła w Leśnej Podlaskiej. Na otoku kamienia jest 9 główek aniołków. Obraz przedstawia Matką Bożą trzymającą Dzieciątko Jezus na prawym ręku. Jezus w prawej dłoni trzyma książkę, natomiast lewą unosi ku górze. Maryja w lewej dłoni trzyma otwartą księgę, na której wspiera się jest gołębica – symbol Ducha Świętego.
O cudności Matki Bożej Leśniańskiej krąży wiele historii. Jedna mówi o wyprawie, z rozkazu Jana III Sobieskiego, Jana Michałowskiego i Grzegorza Kulczyckiego pod Wiedeń. Przebrani polecili się Matce Bożej Leśniańskiej i przedarli przez obóz turecki. W podzięce złożyli swoje wotum na ołtarzu oraz zabrane Turkom płaszcze. Księżna Anna Radziwiłłowa, kanclerzyna Wielkiego Księstwa Litewskiego, ufundowała szczerozłotą sukienkę, ozdobioną 155 diamentami, 291 rubinami i 59 szmaragdami.
W 1727 r. sanktuarium leśniańskie wraz z parafią objęli Ojcowie Paulini, co zawdzięczają swojemu prowincjałowi o. Konstantemu Moszyńskiemu. Klasztor zamknięto, ponieważ sprzyjał powstaniu styczniowemu. Kościół przebudowano na cerkiew, a do budynków zakonników wprowadzono mniszki prawosławne. Mniszki uciekając w czasie I wojny światowej zabrały ze sobą płaskorzeźbę. Okazało się jednak, że był to falsyfikat, a oryginalny obraz Matki Bożej Leśniańskiej znajdował się wtedy w klasztorze benedyktynek w Łomży.
Niedługo po odzyskaniu przez Polskę niepodległości, Paulini wrócili do Leśnej Podlaskiej i zlikwidowali elementy prawosławne.
Wizerunek Matki Bożej sprowadzono z powrotem do Leśnej w 1927 roku i od tego czasu pielgrzymują tu zarówno rzymskokatoliccy jak i grekokatolicy. Prymas polski, Stefan Wyszyński, ukoronował Matkę Boską Leśniańską w 1963 roku, a od roku 1984 kościół uzyskał został podniesiony do rangi Bazyliki Mniejszej.
