万金开教始于1861年西班牙道明会士郭德刚神父来台时，并于1863年起造第一座土块圣堂，这段期间，屡次发生火烧圣堂、圣堂墙壁遭受地震破坏倒塌等情事，直到1869年，当时的良方济神父在各方教友的支援下购置一片林地，依西班牙古堡建筑形式建造今日所见的万金圣母圣殿。 万金圣母圣殿当时兴建所使用的建材主要以石灰、碎石、木棉、火砖、黑糖及蜂蜜混合而成，完全不见钢筋结构，不过建筑主体却是坚硬无比；正面为双塔式教堂，类似西班牙碉堡造型，双塔中间有一个带有传统马背意象的山墙面，马背上竖起十字架，山墙上下方分别装饰着皇冠及道明会的会徽；圣殿内的天花板壁画及两侧雕刻、后阁楼、讲道台、圣母轿皆采用木头制作，并且融合中国东方及西方歌德式两种风格。 1874年，清廷大臣沈葆祯奉命巡视南部时途经万金圣母圣殿，亲眼见到这里的居民及教友和乐团结，认为宗教具有敦世厉俗、消除种族岐见的力量，于是奏请同治皇帝钦赐「奉旨」照准及「天主堂」圣石，并镶在圣堂正面上方，从此官兵路过必特别行礼致意。 万金圣母圣殿的外观其实经过数度修建，才成为今日所见的风格，譬如原有马背改为山尖、钟塔重建于中央山墙、女儿墙由十字镂空式改成栏杆式、圣堂内部木构架改为钢筋混凝土、中殿天花板增加中式传统装饰彩绘、柱子漆成显目红色等。了解万金天主堂的整建过程，等于是见证了宗教东传的历史，因为在来台传教的过程中，天主堂曾经遭受无数次仇教行为的挑战，破坏与重建交相存在。 1984年，教宗若望保禄二世敕封万金圣母圣殿为「宗座圣殿」。