Si l’on en croit la tradition, c’est en 1366 que le fermier local Perot de Granyana, alors qu’il labourait ses champs, découvrit au pied d’un micocoulier une petite représentation de la vierge, de quelques centimètres à peine, à laquelle fut donné le nom de Vierge du Lledó. Celle-ci se convertit tout de suite en un objet de grande vénération, bien qu’elle ne fût nommée sainte patronne de Castelló qu’en 1922.
À l’emplacement même de la première découverte miraculeuse fut érigé un petit ermitage, dont l’existence est attestée depuis la fin du XIVème siècle, destination de pèlerinages et processions locales. Il fut agrandi au cours des XVème et XVIème siècles, le portail actuel de l’église datant de 1572; et en 1559 fut créé la première Confrérie du Lledó. D’autres travaux donnèrent lieu au XVIIème siècle à la construction d’une plus église de dimensions plus conséquentes, de trois nefs avec coupole et lanterne. Mais c’est entre 1724 et 1768 que la Basilique du Lledó connut sa principale transformation, qui lui donna sa forme actuelle et en fit le plus grand sanctuaire rural de toute la région de Valence.
Outre son rôle de lieu de culte, la Basilique du Lledó conserve un certain nombre de pièces historiques de grand intérêt, dont une partie est présentée dans un petit musée situé juste sous le cœur, et les autres dans la sacristie, et sur divers autels et dans plusieurs niches directement dans l’église. Parmi les plus remarquables on y trouve une sculpture de la Vierge en albâtre, du XVIème siècle, probablement rapportée d’Italie, et une intéressante collection de capes, manteaux et tissus décorés, le plus célèbre étant celui du couronnement.
Les fêtes du Lledó, célébrées autrefois le premier dimanche suivant le 15 août, ont de nos jours lieu le premier dimanche de mai, et ce depuis 1912.