L'attribuzione al prestigioso architetto milanese è confermata sia dal parroco Pozzo, che in quegli anni stava compilando il suo manoscritto "Storia delle chiese di Legnano", sia dall'archivio della Curia Arcivescovile di Milano, dove è presente un disegno del Richini.
La costruzione di questa chiesa fu possibile grazie alle offerte elargite a seguito di guarigioni prodigiose e ricollegabili alla Madonna.
Il progetto originario è stato puntualmente eseguito ad esclusione della facciata, realizzata in seguito da Dionigi Maria Ferrari, e dell'annesso oratorio dedicato a San Carlo, costruito in adiacenza con l'abside della chiesa verso la fine del Seicento.
L'edificio è a pianta ottagonale e l'interno è completamente decorato da affreschi e da marmi preziosi utilizzati anche per realizzare le lapidi in ricordo della famiglia Lampugnani, che fu la principale benefattrice della chiesa. Sull'altare della parete di fondo si può ammirare un dipinto raffigurante la Madonna con i Santi Sebastiano e Rocco, realizzato verso il 1650 da Francesco Lampugnani. Sulle pareti esterne della chiesa, lungo il Sempione, sono state dipinte tre meridiane collocate su superfici con orientamento diverso in modo da poter indicare l'ora durante tutto l'arco della giornata.
