Siostra Faustyna Kowalska (1905-1938) wstąpiła do Zgromadzenia Sióstr Matki Bożej Miłosierdzia, gdy miała 20 lat. Przeżyła w nim 13 lat, najdłużej mieszkając w Krakowie, Płocku i Wilnie. W XIX-wiecznym klasztorze w krakowskich Łagiewnikach spędziła nowicjat i ostatnie lata życia. Zasłynęła mistycznymi wizjami Chrystusa Miłosiernego, które opisywała w prowadzonym przez siebie dzienniczku, później wydanym i przetłumaczonym na wiele języków. Zmarła przedwcześnie na gruźlicę, już wtedy otoczona aurą świętości. Zamknięty dotąd klasztor stał się wtedy obiektem licznych pielgrzymek związanych z kultem Bożego Miłosierdzia. Przez kolejne lata szerzył się również kult siostry Faustyny, uwieńczony jej beatyfikacją w roku 1993 i kanonizacją w Rzymie w roku 2000.W obliczu ciągle rosnącej liczby pielgrzymów i przy osobistym zaangażowaniu papieża Jana Pawła II, metropolita krakowski kardynał Franciszek Macharski powołał fundację Sanktuarium Bożego Miłosierdzia, która zgromadziła środki potrzebne do budowy nowej świątyni. Autorem projektu bazyliki został krakowski architekt, prof. Witold Cęckiewicz. Po trzech latach budowy, 17 sierpnia 2002 roku papież Jan Paweł II dokonał uroczystej konsekracji nowego kościoła.

Kompleks sanktuarium składa się z dwupoziomowej świątyni w kształcie łodzi, wolnostojącej wieży widokowej (77 m), Kaplicy Wieczystej Adoracji oraz drogi krzyżowej z płaskorzeźbami autorstwa Czesława Dźwigaja. W dolnej części bazyliki znajduje się pięć kaplic, m.in. Communio Sanctorum z mozaikowym wystrojem węgierskiego artysty Laszlo Puskása.

Bazylika, mogąca pomieścić ok. 5 tys. wiernych, jest dziś największą świątynią w Archidiecezji Krakowskiej. W roku 2006, podczas pielgrzymki papieża Benedykta XVI, odsłonięto tu 5-metrowy pomnik Jana Pawła II (proj. W. Cęckiewicz).

Słynący łaskami obraz Jezusa Miłosiernego namalowany został w latach 40. XX wieku przez Adolfa Hyłę według wskazówek, jakie pozostawiła święta. Znajduje się w ołtarzu bocznym kaplicy zakonnej, w starych zabudowaniach klasztornych. Pod obrazem złożone są relikwie św. Faustyny.