Secondo le fonti bibliografiche il santuario sorge sul luogo dell’antica parrocchiale del villaggio ormai scomparso di Nuracraba. Il villaggio viene menzionato fino alla prima metà del XVIII secolo, momento nel quale i registri parrocchiali vengono interrotti per l’assenza di popolazione. Attorno al Santuario sorgono le cumbessias: caratteristiche piccole abitazioni presenti nei luoghi di culto realizzate per accogliere i fedeli durante le novene.
Nonostante l’area sulla quale è edificata la chiesa e le sue adiacenze abbiano restituito cospicue testimonianze della frequentazione in epoca medievale, mancano però le attestazioni documentarie antecedenti il 1665. Il culto della Madonna del Rimedio è sicuramente attestato a Oristano a partire dal XIV secolo, quando la Cattedrale annovera il suo Retablo della Madonna del Rimedio, mentre la sua statua marmorea è ancora oggi venerata nella cappella del Santissimo Sacramento.

L’edificio ha un’impostazione inusuale, con navata e pseudonavatelle date dall’apertura di alcuni accessi tra le cappelle laterali. Un avancorpo sito tra l’aula e la controfacciata determina una sorta di esedra. La copertura dell’aula è ottenuta mediante una volta a botte in laterizi. Di epoca settecentesca l’edificazione di due cappelloni che fiancheggiano il tamburo ottagonale della cupola, determinando cosi un transetto. La cupola presenta esternamente un pronunciato tiburio. Opera di rifacimento sono la facciata e la torre campanaria, voluta nel 1948 dal canonico Felice Mastino, sulla quale svetta una statua monumentale della Vergine. Tra le cappelle si ricorda il sacrario dei Caduti oristanesi delle due guerre mondiali.
L’abside ospita l’altare in marmi policromi realizzato nel 1806 da una bottega cagliaritana, mentre risultano più antichi gli altri arredi: un’acquasantiera commissionata da Antonio Mancosu nel 1570 e un’altra datata 1777. Sempre del Settecento è un prezioso calice in argento parzialmente dorato. Della seconda metà del XIX secolo è invece la grande tela con la Madonna del Rimedio del pittore Antonio Caboni. Alla dotazione liturgica della chiesa contribuisce con larghe donazioni la famiglia Enna nell’anno 1928.
La chiesa custodisce alcuni simulacri di grande interesse, tutti di epoca seicentesca. Si tratta della statua della titolare purtroppo ridipinta ma in origine damaschinata in oro, di un San Marco Evangelista proveniente secondo la tradizione dal distrutto villaggio di Fenugheda, di un simulacro di Sant’Alessandro Vescovo, dotato anch’esso di dorature e damaschinature caratteristiche, e infine di un San Lorenzo Diacono.
Negli anni ’50 il santuario è protagonista di numerosi e solenni eventi. Nel 1952 viene incoronata la statua della Vergine per mano di Monsignor Fraghì, alla presenza di numerose autorità civili e religiose della Sardegna. Due anni più tardi la Madonna del Rimedio diventa compatrona dell’Arcidiocesi insieme a Sant’Archelao. Nel 1957 il santuario assume la dignità di Basilica Minore.