W pierwszej połowie XIV wieku dziewczyna przyjęta do szpitala świętych Donnino i Lorenzo została wyleczona z choroby dzięki interwencji Dziewicy Maryi. Po tym cudu sala szpitalna, w której się wydarzyła, została przekształcona w oratorium. Utalentowany malarz, nazwany na cześć tego wydarzenia, Mistrz z 1336 r., Naśladował obraz Matki z Dzieciątkiem w ramionach, tak jak ukazała się chorej młodej dziewczynie. Sto lat później, zamiast kaplicy, zbudowano kościół zwany Madonną delle Grazie lub del Letto, ponieważ w jednej z kaplic otwartych po lewej stronie zachowano łóżko cudownego objawienia.

Kościół, trzeźwy i jednocześnie elegancki, ma front otwarty prostym portalem otoczonym świecznikami wyrzeźbionymi na ościeżach i lunetą z herbem gminy Pistoia w centrum. Jest to świetny przykład architektury renesansowej, w której można prześledzić wkład wielkiego architekta florenckiego Michelozzo.

Pomimo faktu, że projektant jest nieznany, znane jest finansowe zaangażowanie miasta w stworzenie sanktuarium, do którego mieszkańcy Pistoii zawsze okazywali szczególne przywiązanie. Z drugiej strony jest pewne, że architekt Pistoia Ventura Vitoni uczestniczył w jego budowie, której obecność na głównych placach budowy w XV wieku wydaje się niekwestionowana.

Wnętrze z pojedynczą nawą przykrytą pięknym kasetonowym sufitem kończy się imponującym chórem, który wygląda prawie jak osobny budynek, aby przypomnieć centralny układ kościołów poświęconych Madonnie, jak w Bazylika Madonny Pokory. Ołtarz główny zachowuje czternastowieczny fresk wykonany z okazji cudu i przeniesiony tam po ukończeniu kościoła.

Część chóru, która zachowuje nienaruszony renesansowy aspekt, wyraźnie nawiązuje do budynku, który zainspirował kościół: kaplicy Brunelleschi Pazzi w Santa Croce we Florencji. Po stronie San Maria delle Grazie wybudowano klasztor, powierzony wspólnocie mniszek podlegających władzy św. Augustyna.

Cały kompleks religijny został zniesiony pod koniec XVIII wieku na polecenie biskupa Scipione de'Ricci i włączony do majątku Ospedale del Ceppo. Kościół powrócił do obowiązków parafialnych około połowy ubiegłego wieku.