Os senhores donos das terras do antigo Tabuleiro Grande, no Ceará, brigadeiro Leandro Bezerra Monteiro e sua mulher, Rosa Josefa do Sacramento, entregaram-nas para zelo e serviços ao seu neto, o Padre Pedro Ribeiro da Silva, como primeiro capelão. A ele seriam sucessores Padre Luiz Barbosa, Padre Antonio de Almeida, Padre Joaquim Coelho e Padre Pedro Ferreira de Melo.
Padre Cícero Romão Baptista foi o sexto capelão provisionado, a partir de 11 de abril de 1872. Já em 1873, ele percebeu que a capelinha era muito pequena e inadequada para a vila. Decidiu, então, começar a construção de outra, muito maior, sob a mesma invocação de Nossa Senhora das Dores, nas proximidades, em local privilegiado da vila, na época com umas 32 casas. Essa primeira igreja começou a ser construída em 1875. Os rigores da seca de 1877 interromperam as obras que, somente parcialmente, foram conclusas em 1884.
Naquele 19 de agosto de 1884, o então bispo do Ceará, Dom Joaquim José Vieira, em visita pastoral ao Cariri, foi pessoalmente sagrar o altar. Até 1905 ainda restariam obras finais, com a conclusão da segunda torre. Padre Cícero continuou o seu trabalho de missionário até 1892, quando então foi suspenso de ordens, algo motivado pelas censuras impostas pela Sagrada Congregação do Santo Ofício por seu envolvimento com a chamada Questão Religiosa de Juazeiro. Daí por diante, a igreja de Juazeiro passou a ser cuidada pelos párocos de Crato (CE) até que, em 21 de janeiro de 1917, o primeiro bispo da diocese, Dom Quintino, criou a freguesia de Juazeiro, nomeando seu primeiro vigário Padre Pedro Esmeraldo.
Por volta de 1920, começaram a ser notados os sinais de desmoronamento de uma das duas torres da igreja. Com muita dificuldade, o que causou a substituição do vigário Padre Esmeraldo por Padre Macedo, a fisionomia da igreja foi profundamente alterada para o que hoje é sua imagem, numa reforma que Padre Macedinho realizou em 1923.
No paroquiato de Monsenhor Lima empreenderam-se novas transformações internas na igreja, conclusas entre 1928 e 1932. Já no longo período de Padre Murilo de Sá Barreto, uma quase tragédia aconteceu em 3 de outubro de 1974: uma das velhas colunas da obra realizada pelo Padre Cícero não resistiu ao tempo e boa parte do teto da igreja ruiu, sem vítimas a lamentar.
Na celebração do centenário da igreja, em 15 de setembro de 1975, foi feita a festiva comemoração e inauguração dessa reforma. Ainda sob o paroquiato de Monsenhor Murilo, outras reformas foram realizadas, como a elevação do plano do altar, a restauração do altar-mor à sua configuração primitiva, a Capela do Encontro, o altar externo, uma réplica da capelinha de 1827 e centro de informações aos romeiros, além de ampla reforma da infraestrutura e permanente atualização de suas instalações.
No dia 2 de fevereiro de 2003 foi elevada ao título de santuário diocesano por Dom Fernando Pânico, que assim se pronunciou: “A Igreja Matriz da Mãe das Dores, em Juazeiro do Norte, lugar de veneranda celebração de todos os romeiros e romeiras do Nordeste, é agora elevada à dignidade de santuário diocesano. Acalentava também a esperança de comunicar solenemente nestes dias, Festa de Nossa Senhora das Candeias, o decreto pontifício da concessão do título de basílica menor à Igreja Matriz de Nossa Senhora das Dores, por mim já solicitado à Santa Sé em novembro passado. Infelizmente, tal decreto ainda não chegou de Roma”.