Il santuario è situato nel cuore della Marsica, sul monte Salviano, a più di 800 metri sul livello del mare. È celebre per antichità e per la miracolosa immagine che vi si venera, il cui culto esisteva fin dal XII secolo. I quell'epoca la cappella si trovava nel feudo di Pietraquaria, sito sul roccione antistante l’attuale santuario. Secondo la tradizione la cappella e l’intero feudo furono distrutti nel 1268 su ordine di Carlo d’Angiò che, dopo aver sconfitto Corradino di Svevia nella battaglia dei Piani Palentini, volle vendicarsi contro gli abitanti di Pietraquaria per aver parteggiato con i suoi nemici, il conte Berardo e suo figlio Ruggero, alleati di Corradino. Il quadro rimase sotto le macerie per molto tempo e fu ritrovato intatto per rivelazione della Madonna ad un pastorello sordo e muto, da lei miracolosamente guarito. Per questo motivo il parroco di allora, con la collaborazione dei fedeli di Avezzano, provvide a riparare la chiesa ove venne sistemata dignitosamente la sacra effigie.
Nel 1614 il tempio, poco più che una modesta cappella, venne a trovarsi nuovamente in pessimo stato per cui, con le offerte degli avezzanesi, fu ricostruito dalle fondamenta ed ampliato. Nel 1779, sempre con le offerte degli avezzanesi, furono eseguiti lavori di restauro ed abbellimento; successivamente furono realizzati dal pittore Carnevali di Roma, ai lati della navata, due altari dedicati rispettivamente a sant'Agostino e a san Gaetano. La cappella così ristrutturata, per la devozione dei fedeli e le grazie loro elargite dalla Madonna, divenne santuario. Nel 1879-1881, inoltre, per interessamento del principe Alessandro Torlonia, e con la contribuzione dei coloni del Fucino, furono portati a termine i lavori di riedificazione ed ampliamento del santuario, nonché quelli relativi alla ricostruzione del convento, e fu innalzato il campanile che, restaurato nel 1965 a cura della confraternita di Pietraquaria, ancora oggi si erge, nella sua semplicità, accanto alla chiesa.
Nel 1968-1969 il Santuario fu ulteriormente ampliato e trasformato radicalmente per quanto riguarda la parte architettonica e quella funzionale. I lavori furono eseguiti a cura della Sovrintendenza ai monumenti e gallerie, con finanziamenti della Cassa per il Mezzogiorno, a seguito di lungo e appassionato interessamento dei padri cappuccini e della confraternita di Pietraquaria. A seguito di tali lavori il santuario ha considerevolmente migliorato il suo insieme: l'abside è stata spostata indietro, sulla parete di fondo è stato collocato il quadro della Madonna in una nicchia d'onice, ai lati della quale si notano sfumate e leggere rappresentazioni di episodi relativi al tradizionale racconto dell'apparizione della Vergine santissima al pastorello.
In questi ultimi anni, nel santuario sono state realizzate altre iniziative che lo hanno ulteriormente abbellito ed arricchito. Nella navata sono stati posti in opera nelle finestre vetri istoriati raffiguranti alcuni momenti fondamentali della vita della Madonna, mentre nelle finestre dell'abside sono stati sistemati vetri che raffigurano episodi tratti dal Cantico delle creature di san Francesco d'Assisi. Inoltre sulla facciata della Chiesa sono stati sistemati sette pannelli musivi, finemente lavorati in smalti ed oro. All'interno, sul piano alto della cantoria, è stato realizzato un affresco che ricorda l'incoronazione della Madonna.
L'immagine venne solennemente incoronata nel 1838 dal capitolo Vaticano a seguito delle seguenti grazie:
- la liberazione dalla siccità nel 27 aprile 1779, dopo una processione penitenziale, per cui la festa annuale della Madonna venne fissata in detta data (in precedenza la festa capitava nella quarta domenica di maggio);
- la liberazione dall'invasione francese nel 1799;
- la liberazione dal sacco di Avezzano da parte degli stessi francesi per eliminare i briganti che l'avevano occupata nel 1800;
- la cessazione di acque alluvionanti nel 1836;
- la liberazione dal colera nel 1837.

Nel 1978 Maria santissima di Pietraquaria, a seguito della sempre più crescente e profonda devozione da parte dei fedeli verso la Madre celeste, è stata proclamata patrona della città di Avezzano. Il santuario, oltre ad essere giornalmente frequentato dagli abitanti di Avezzano e dei paesi limitrofi, è meta di numerosi pellegrinaggi provenienti da ogni parte d'Italia. Pellegrino d'eccezione è stato san Giovanni Paolo II il quale, in occasione della sua visita pastorale nella Diocesi dei Marsi avvenuta il 24 marzo 1985, ha voluto rendere omaggio alla Madonna di Pietraquaria sostando in preghiera ai piedi del suo altare.
La custodia del santuario era tenuta in precedenza da eremiti borghesi, successivamente da due conversi dei Minori Riformati, e infine, dal 1878, la custodia è affidata ai Minori Cappuccini, che custodiscono con tanto amore e con francescano impegno la casa della Vergine santissima, e attendono alla cura pastorale della confraternita e dei fedeli con grande soddisfazione di tutti.
Annessa al santuario si trova la Domus Mariae, la cui costruzione fu eseguita nel periodo 1954-1957 per essere adibita prevalentemente a ritiri spirituali e ad opere pastorali della Diocesi. La custodia e la gestione della casa è stata affidata alle Suore Benedettine di Carità.

Aggiornato al 18/09/2023