Sanktuarium maryjne w Licheniu powstało stosunkowo niedawno, bo dopiero w XIX w. Jego początki związane są z objawieniami, których doświadczył Tomasz Kłossowski, kowal z pobliskiego Izabelina, oraz ze sprowadzeniem do Lichenia cudownego obrazu, będącego kopią wizerunku Matki Boskiej z Rokitna.
W 1813 r. Tomasz Kłossowski został ciężko ranny w bitwie pod Lipskiem. Leżąc na pobojowisku doznał widzenia Matki Bożej, która poleciła mu, aby odszukał jej wizerunek i w odpowiedni sposób go uczcił. Maryja objawiła się Tomaszowi w amarantowym płaszczu z Orłem Białym na piersi. Przez następne 23 lata Kłossowski szukał ikony, która przedstawiałaby Matkę Bożą z wizji, której doświadczył. Odnalazł ją we wsi Lgota, gdzie wizerunek zawieszony był na zwykłym drzewie. Do domu powrócił z odnalezionym obrazem i zawiesił go we własnym gospodarstwie. Dopiero po ciężkiej chorobie w 1844 roku Tomasz zdecydował się umieścić obraz na drzewie w lesie grąblińskim.
Wielu wiernych gromadziło się na modlitwie przy wizerunku Maryi, ale szczególną cześć oddawał jej pasterz Mikołaj Sikatka. Matka Boża miała mu się trzykrotnie objawić w 1850 r., wzywając ludzi za jego pośrednictwem do pokuty i nawrócenia. Maryja przepowiedziała też trudne doświadczenie dla miejscowej ludności. Sikatka opowiedział o tych spotkaniach z Najświętszą Maryją Dziewicą proboszczowi parafii licheńskiej oraz wójtowi i naczelnikowi powiatu. Nikt nie chciał mu jednak uwierzyć i został zamknięty jako chory psychicznie; zresztą do dziś objawienia nie zostały uznane przez Kościół.
Zmiana podejścia do objawień Sikatki nastąpiła, kiedy na ziemię licheńską spadła zaraza w postaci cholery. Wówczas wierni zbierali się licznie przy Cudownym Obrazie i błagali Matkę Boską o ocalenie. Podjęto decyzję o przeniesieniu wizerunku do zaszczytniejszego miejsca – najpierw do Białej Kaplicy w Grąblinie, a 29 września 1852 roku do drewnianego kościołka w Licheniu. Tym samym rok 1852 r. jest uznawany za początek Sanktuarium Licheńskiego, którym od 1949 r. opiekuje się Zgromadzenia Księży Marianów Niepokalanego Poczęcia NMP.
Cudowny Obraz Najświętszej Maryi Panny Licheńskiej został koronowany 15 sierpnia 1967 roku na mocy dekretu papieża Pawła VI przez kardynała Stefana Wyszyńskiego w obecności około 100 tysięcy wiernych.
Budowa obecnej świątyni w Licheniu została ukończona w 2004 r. Rok później Stolica Apostolska nadała sanktuarium pod wezwaniem Matki Bożej Licheńskiej godność bazyliki mniejszej. Była to jedna z ostatnich decyzji Jana Pawła II. W 2006 r. przeniesiono do niej cudowny wizerunek z parafialnego kościoła p.w. św. Doroty, w którym znajdował się (z przerwami) od 1852 r. Co roku sanktuarium licheńskie odwiedza około miliona wiernych.
Sanktuarium Licheńskie słynie także ze źródełka. Nie ma ono jednak nic wspólnego z objawieniami Matki Bożej i powstało z czysto praktycznych względów. Niemniej wielu wiernych twierdzi, że korzystając z tamtejszej wody, doznały łaski uzdrowienia.