Fechando o imenso recinto que pode receber mais de 300.000 peregrinos, a basílica neoclássica prolonga-se a ambos os lados com um peristilo semicircular e está dominada por uma torre de 65 m de altura. O interior abriga as sepulturas de Francisco, falecido em 1919, de Jacinta, falecida em 1920, e de Luzia, falecida em 2005, os três protagonistas a quem apareceu a Virgem em 1917