Ubicato alle falde del Monte Giove ad ovest di Marciana, rappresenta il santuario più famoso e antico dell'Isola d'Elba, già attestato nel 1343 secolo come Sancta Maria de Monte.
Vi si venera un affresco della Madonna Assunta con angeli musicanti sul sepolcro vuoto di Maria, la cui origine si fa risalire alla seconda metà del XV secolo ed è riconducibile alla scuola garfagnina di Pietro da Talada. L'edificio, a tre campate, venne eretto in più riprese.
Le maggiori modifiche sono datate alla prima metà del cinquecento, per volere degli Appiano-Aragona; in tale occasione fu realizzata una serie di affreschi (esaltazione della Croce) attribuiti al Sodoma e datati intorno al 1537.
L'altare maggiore in marmo, d'ordine composito, fu eretto nel 1661 da Ascanio Paolini e Domenico Murzi, appartenenti all' Opera del monte.
Al XVIII secolo risalgono le pregevoli decorazioni pittoriche a trompe l'oeil nella campata d'ingresso, insieme al piccolo portico interno sorretto da quattro colonne in muratura che fu adibito a cantoria nel 1824.
Nel 1875, ad opera del veronese Carlo Toffaloni, fu decorata la cupola con quattro medaglioni di soggetto mariano, insieme alle volte interne, alla facciata e alle fiancate del Santuario.
Il 14 agosto 1963 fu collocata la balaustra presbiteriale in marmo grigio.
Nel 1919, su progetto dell'ingegner Giovanni Taddei Castelli, fu realizzato il campanile in stile neogotico e vennero lastricati gli spazi antistanti insieme alla costruzione del terrapieno all'ingresso dell'area dove si trovano quattro colossali castagni.
Nel 2010 il santuario è stato inserito tra i luoghi del cuoredel FAI, Fondo Ambiente Italiano e nel 2012 è stato completamente restaurato.
All'esterno si apre un'esedra in granodiorite del 1698 opera di Pellegrino Calani da Filetto in Lunigiana, detta Teatro della Fonte. Voluta da Lorenzo Pieruzzini, camarlingo dell'Opera del Monte, presenta una trabeazione di ordine ionico e tre mascheroni in marmo bianco.
Documentato dal XVI secolo è il romitorio, un lungo e basso caseggiato che fiancheggia il santuario; al suo interno abitavano eremiti che vivevano delle elargizioni fatte al santuario. Napoleone soggiornò presso il santuario dal 23 agosto al 5 settembre 1814, incontrando la contessa polacca Maria Walewska con il figlioletto Alexandre dal 1 al 3 settembre.
L'imperatore fece allestire la propria tenda militare nel bosco di castagni sottostante il romitorio.