La chapelle est de l’architecte NICOLAS DESCHAMPS, appelé par l’archevêque de Tarentaise qui voyait croître la renommée du pélerinage marial, né autour d'une statue trouvée dans un sureau.

En effet, selon la tradition, au moyen âge, un berger aurait trouvé une statue de la Vierge (?) dans le tronc d'un sureau. Les Bellevillois décidèrent de construire à cet emplacement une chapelle pour cette statue. Ils rassemblèrent tous les matériaux au village.... et découvrir au petit matin qu'ils avaient tous été miraculeusement transportés à l'emplacement du sureau... Ils construisirent alors un premier sanctuaire, où ce miracle et la statue miraculeuse attirèrent de nombreux pèlerins. (sur cette tradition, voir aussi plus bas : L'origine lointaine du pèlerinage)

La construction débuta en 1633 sur l'emplacement de l'ancien sanctuaire devenu trop petit du fait notamment des pèlerinages .Le gros oeuvre ne fut terminé qu’en 1680.