El contexto medioambiental En el cerro de Bonaria, se excavaron las tumbas de la necrópolis romana y de la primera comunidad cristiana de Cagliari. A la izquierda de la basílica, surge el santuario edificado en 1324-25, la arquitectura gótico-catalana más antigua de Cerdeña.

Descripción A finales del siglo XVII, el padre Bernardo di Cariñena, mercedario del convento de Bonaria, se convirtió en el arzobispo de Cagliari. Fue él quien quiso la construcción de una nueva iglesia, que se situaría al lado del antiguo santuario del siglo XII. Las obras comenzaron en 1704, pero no llegaron a más que las fases previas. Cuando Cerdeña pasó al ducado de Saboya, se otorgó un nuevo proyecto al ingeniero militar piamontés, Antonio Felice De Vincenti. Éste también realizó un preciado modelo leñoso, todavía existente, considerado el testimonio más antiguo y orgánico del Barroco en Cerdeña. De Vicenti transformó elementos piamonteses, especialmente guarinianos, y españoles, tomados tanto en Sicilia como en Cerdeña. El proyecto preveía una planta de tres naves, transepto poco pronunciado, cúpulas en el presbiterio y, en el cruce con el transepto, el pronaos de entrada. Aunque nunca fue construido, sirvió de ejemplo para la arquitectura insular sucesiva. En 1742, se construyó el pronaos. Entre 1764 y 1765, el marmolista de Cagliari, Squinardi, construyó las columnas gemelas y los capiteles que martillean la nave. La obra fue completada posteriormente por los carpinteros Denergry y Dejoannis.

En 1778, otro ingeniero piamontés, Giuseppe Viana, aportó considerables modificaciones al proyecto, aunque nunca se llevaron a cabo. Por falta de fondos y por la oposición del gobierno de Saboya, las obras fueron suspendidas definitivamente en 1804. En 1866, el convento y el área de la iglesia que se estaba erigiendo fueron apropiadas por el Municipio de Cagliari y el resto pasó a Dominio del Estado. Hasta que no comenzaron las obras que perturbaron la disposición del santuario, entre 1869 y 1875, no se retomó el proyecto de finalizar la iglesia. En 1907, el Papa Pío X proclamó a la Virgen de Bonario Patrona Máxima de Cerdeña. El acontecimiento debió seguramente acelerar la reapertura de una obra invadida por la vegetación y con las estructuras en ruinas debido a la larga exposición a la intemperie. Las obras se retomaron en 1910 bajo la dirección del ingeniero Simonetti, quien decidió construir con cemento armado las cubiertas de las naves y la cúpula en el cruce con el transepto. Se trata de uno de los primero ejemplos, en Cerdeña, de la utilización del nuevo material, de cuyo diseño y ejecución se ocupó la sociedad Porcheddu de Turín. La iglesia fue consagrada, incluso si no estaba completamente finalizada, en 1926 y debe a Pío XI el título de Basílica Menor. Con frías formas clasistas, presenta una planta en forma de cruz latina. La fachada está dividida en dos planos: el inferior, con tres bóvedas de cuatro pilares encuadradas por pares de leña, se introduce en el pronaos de entrada, dividido en tres tramos; en el superior, se abre el soportal de las bendiciones dominado por un tímpano con el emblema de los mercedarios. El interior, de tres naves con amplio transepto, cuenta con diez capillas, cuatro por lado, en las naves laterales y dos en el transepto, en los laterales del presbiterio. La nave central presenta un bóveda de cajón martilleada por subarcos; las laterales presentan una bóveda esférica dominada por cupolinas octogonales. En el cruce con el transepto, se eleva una cúpula en tambor octogonal, acabada en linternas. Los bombardeos de 1943 provocaron la caída de los estucos decorativos de las bóvedas y de la cúpula, de las cornisas y de las enlucidas pinturas. Los primeros trabajos de restauración, llevados a cabo por la ingeniería civil después de la guerra, fueron seguidos, en 1958, por aquellos que aportaron al edificio el aspecto actual, dirigidos por el arquitecto perusino Gina Baldracchini. La degradación de las estructuras de cemento armado, provocada por la humedad y el aire salino hizo necesario llevar a cabo obras ulteriores de restauración dirigidas, entre 1983 y 1998, por los arquitectos Jolao Farci y Marco Atzeni.