Du parvis, un escalier de 25 marches s'élève jusqu'à la chapelle miraculeuse, considérée comme le « saint des saints » de Rocamadour. Reconstruite en style gothique flamboyant par l'évêque de Tulle, Denys de Bar, elle fait à nouveau l'objet de travaux au 19e s. à la suite des guerres de Religion et de la Révolution. Dans la pénombre de la chapelle noircie par la fumée des cierges, on découvre sur l'autel la Vierge miraculeuse appelée aussi Vierge noire.