El Santuario representa un punto central de referencia  hasta para la historia artística genovesa, porque està considerado como el prototipo de las Iglesias  del setecientos lígure. De todas maneras, su arquitectura sobresale, especialmente,  por la alta calidad  del simbolismo místico, que de un modo visible, logra traducir plasticamente la belleza y la presencia de Dios. El plano de la Iglesia es un octógono irregular, variación del barroco elíptico. A lo largo de los lados del octógono se desarrolan seis arcos –los centrales con toda su altura– y en los espacios correspondientes están colocadas las capillas. 

De la nave central se alargan el presbiterio y el coro, ligeramente  más estrechos pero menos profundos, de donde se accede subiendo dos escalinatas laterales, conectadas  en alto por la balaustrada . En el espacio subyacente al altar, delimitado por una bellìsima reja, está situada la cripta de la Virgen, hacia la cual se alarga una amplia escalinata central. Cada una de las tres escalinatas tiene 15 peldaños, que evoca  la del templo de Jerusalen, hacia el cual subian los peregrinos cantando los quince salmos “de los peldaños”. La escalinata descendente y las dos ascendentes prefiguran además el itinerario de conversión cristiana a Dios: primero se necesita descender en la humildad del corazón, para después subir a la vida nueva. Nos lo recuerdan tanto el pergamino marmoreo que nos introduce a la cripta: Ella convierte la roca del pecador en fuente de agua de gracia (Salmo 113) asi como el cèlebre texto de Agustin : Oh hombre! si quieres subir desciende; tu, che para querer subir, has descendido (Conf. 4,12,19).
La capilla de la Madonnetta es naturalmente el centro íntimo del Santuario; de hecho el desarrollo architectónico de la iglesia, simile a un gran abrazo, tiende naturalmente hacia el altar que acoge la hornacina de la Virgen. También la cripta a forma octagonal y repite en miniatura la línea y la decoración de la nave superior. Así pues, la línea octagonal es congenial en esta iglesia, querida por María para la resurrección espiritual de los peregrinos. De hecho, el número ocho para los primeros cristianos simbolizaba la resurrección de Jesús, en cuanto que resucitó el octavo día; por esto, también al pie de los altares  del santuario se encuentra la estrella de ocho puntas, que representa Cristo resucitado.

El pavimento de la iglesia, con dibujo radial de Schiaffino en blanco y gris (1740) confluye hacia el centro abierto de una claraboya octagonal, elegantemente  perfilada, desde la cual se divisa la Piedad de A.M. Maragliano (1723) colocada en una minúscula capilla decorada con los símbolos de la Pasión. En las paredes del santuario están dispuestos veinte medallones ovales  o mixtilineos, que acogen las santas reliquias; revestidos de suntuosas  escayolas doradas (obra de Lavarello). El nùmero total de las reliquias custodiadas en el Santuario es superior a veintemil: un verdadero primado y de un valor inestimable. En alto, la gran cornisa, cortada y rientrante, introduce  y delimita un espacio autónomo y decorativo: la desnuda bóveda, iluminada por  los ovales de las ventanas.
Sobre el ingreso se encuentra el órgano, construido en dos tiempos por Lorenzo Roccatagliata (1733) y Carlo Giuliani (1844) con doble  teclado   intarsiado, pedales y cuarenta registros. La caja  armónica proviene del convento de Albisola Superiore; mientras que la cantoria ha sido esculpida por el  De Negri.  El órgano, recientemente ha sido restaurado e inagurado solemnemente.

En los demás altares laterales, realizados de Carlo de Marchi (1737), están colocadas seis telas de notables dimensiones: Madonna della  Cintura con Santi Agostiniani  (proveniente de Milán,1729), Gesù e la madre di Giacomo e Giovanni (G.B.Paggi, mitad 1600), Annunciazione  (Giuseppe Galeotti, 1738 ), Imnmacolata (atribuida a B. Guidobono, fines 1600), Crocifissione (Giovanni Raffaele Badaracco, fine 1600) Madonna del Parto (atribuida a B. Guidobono, fines 1600) El altar mayor, obra de D.Stella (1715) con el Crucifijo ligneo del Cambiaggio (fines 1600), suspendido justo encima y protegido del baldaquino pintado y dorado; que habia sido donado al fundador, pero fue posicionado en el 1763. A los lados de los altares hay dos grandes custodias de reliquias, obra de Nicolò Pantano (1715). A la cabecera del ábside  preside la escultura en madera  de la Virgen, Reina de Génova (Domenico Bissoni, fines 1500);  por debajo resplandece  el magnífico coro ligneo, tallado, reproduciendo los simbolo marianos de las letanias (Francesco Parodi,1868).  

La decoración de la capilla de la Virgen es mucho más rica. El altar marmoreo, adornado de  intarsiados,  con rico ciborrio, subyace  a un delicado pequeño templo que se apoya en cuatro columnas  retorcidas de alabastro. Este es obra de F.Quadro, dei Gaggini, de F.Schiaffino. La bóveda y el fondo de la capilla están afrescados por Guidobono con la Glorificazione dell’Assunta (1697), mientras que  las paredes están revestidas de marmol y adornadas con seis medallones-relicario. La estatua de la Madonnetta, decorada ricamente en oro, proviene de Trapani y es una copia de la ya venerada en aquella ciudad (G.Romano, finales del 1600). En el 1686 ha sido transportada a Génova del mercante savones G.B. Cantone y donada al P. Carlo Giacinto por Isabella Moneglia Salvago depués de la muerte de su madre Eugenia.

La parte externa de la Iglesia no está adornada; solo la fachada estuvo afrescada junto a los muros que ciñen la plaza pero, orientada  hacia la montaña, el tiempo y la intemperie han cancelado todo. Al fondo de la plaza -recubierta de un estupendo mosaico en piedrasmarinas blancas y negras- se encuentra una escorzada Piedad (D.Parodi,1700).
El arte en la Madonnetta no encarna solamente la commoción del artista, sino el alma del P. Carlo Giacinto y anuncia una presencia particolar de la misericordia de Dios y de María.