Inaugurée en 1889, la basilique du Rosaire, néobyzantine, occupe le niveau inférieur du Domaine de la Grotte. Elle peut recevoir 1 500 pèlerins. La crypte, à l'étage intermédiaire, fut ouverte dès 1866 en présence de Bernadette. Quant à la basilique supérieure, néogothique, elle a été ouverte en 1871 et compte 21 autels. C'est le long du Gave, sous cette basilique que se trouve la grotte miraculeuse où eurent lieu les apparitions.