Ai primi di maggio del 1543 la Vergine apparve ad Angelina, una giovane contadina della cascina Novello. La giovinetta, non potendo più soffrire l'aspetto languente dei genitori e del resto dell'affamata famiglia, era uscita di casa disperata, recandosi in campagna, presso il pilone su cui era dipinta l'immagine di Santa Maria Bella a pregare Maria, chiedendole aiuto.

Terminata la preghiera, vide in mezzo alla campagna una bellissima Signora, che pareva l'invitasse ad avvicinarsi a lei. Tremante, la ragazza si avvicinò e la Signora le disse: "Angelina, ritorna alla tua famiglia, e dì ai tuoi che vengano fuori a mietere il grano che è tutto maturo".

Angelina corse a casa, e tutta la famiglia, uscita, raccolse tanto grano, in un tempo nel quale grano maturo non ve ne poteva essere, da vivere comodamente fino al prossimo raccolto. A ricordo dell'evento miracoloso, nel 1555 fu consacrato un tempio, crollato parzialmente nel 1837 e riedificato negli anni successivi.

Il Santuario Sorge sul luogo dove su un "rozzo pilastro" era dipinta l’immagine di S. Maria Bella (sec. XVI - autore ignoto) fuori porta di Campo Rotondo in un terreno, isolato tra i campi, detto del borgo "Prayrolo" dove le persone pie si affidavano in preghiera alla Madonna.

Gli abitanti di Cantù decisero di erigere un tempio su questo luogo in cui per tradizione la Madonna apparve ad una fanciulla del posto e le annunciò il finire di una terribile carestia. Il 6 settembre dell’anno 1554 fu posta la prima pietra; nel 1555 il Santuario fu ultimato e consacrato. Nel 1570 S. Carlo Borromeo, in visita pastorale, suggerì di dipingere la Cappella grande. Tale desiderio fu soddisfatto nel 1637-38 quando furono dipinte magistralmente le due pareti del presbiterio da Giovanni Mauro della Rovere detto il "Fiamminghino".

Il 9 ottobre 1837 il crollo del terzo pilastro dall’ingresso trascinò nella rovina parte di due volte e del tetto e costrinse, con grandi sacrifici economici, alla ricostruzione. Questa fu terminata nell’agosto del 1843. I nuovi lavori apportarono delle modifiche in altezza della navata centrale, abbassata di oltre due metri con una volta a tazza nel centro e due vele prima e dopo. I sostegni centrali furono ridotti da sei a quattro. Le navate laterali, rifatte secondo le norme neoclassiche allora vigenti, non si raccordano bene con la parte antica.

Nel 1846 fu rifatto l’organo dalla ditta Tagliabue e nel 1852 il pittore Pompeo Calvi ideò l’altare maggiore. La facciata fu compiuta nel 1900 su disegno dell’architetto Italo Zanolini. Nel 1909 il Santuario ebbe un nuovo pulpito di stile cinquecentesco su disegno del prof. Carlo Arnaboldi, direttore della "Regia scuola d’arte del mobile e del merletto".

Nel 1923, sulla parete destra della Chiesa, fu eretto un nuovo altare, ideato dall’arch. A. Orombelli, in onore ai caduti della prima guerra mondiale.

La sacra immagine miracolosa della Madonna Bella fu incoronata dal Cardinale Eugenio Tosi, Arcivescovo di Milano, il 23 settembre del 1928.