Nový kostol bol postavený v barokovom slohu a v roku 1740 konsekrovaný titulárnym biskupom a novohradským archidiakonom, grófom Žigmundom Berényim. Dnešný vzhľad kostola však pochádza z významnej neskorobarokovej prestavby ukončenej v rokoch 1792 až 1802. Nový kostol zasvätili nanebovzatiu Panny Márie. V roku 1802 po ukončení všetkých stavebných úprav a vybavenia interiéru kostol posvätil belehradský biskup a prepošt ostrihomskej kapituly Jozef Vildt. V roku 1634 grófka Katarína Forgáčová rod. Pálffyová postavila na poďakovanie za záchranu manžela zo smrteľného nebezpečenstva štyri prícestné kaplnky. V jednej z nich dala postaviť sochu Sedembolestnej, ktorá sa neskôr dostala na hlavný oltár. Socha je dielom neznámeho umelca, vyrezaná z dreva, pochádza zo začiatku 30. rokov 17. storočia a pôvodne bola umiestnená v malej kaplnke, postavenej „priam na rohu cintorína blízko nemocnice a železničnej stanice ležiaceho“, od ktorej viedol cez polia chodníček k zázračnému prameňu.
Z roku 1802 sa viaže k soche Sedembolestnej neobyčajná udalosť. Vtedajší topoľčiansky richtár Šuchman usporiadal veľkú hostinu. Okrem stoličných pánov a úradníkov zavolal na ňu aj závadského farára Jána Andrejkoviča. Už bola tma a padal sneh, keď sa Andrejkovič vydal na cestu domov. Keď prišli ku kaplnke, v ktorej bola umiestnená socha, kone odrazu zastali. Darmo ich kočiš nútil ďalej, ani sa z miesta nepohli. Na otázku pána farára, prečo sa kone tak vzpierajú, kočiš odpovedá: „Vidím stáť pred koňmi ženu bielo oblečenú, ktorá vyšla z kaplnky.“ „Šľahni ju bičom,“ hovorí mu farár.
Prestrašený kočiš sa zdráhal. Pána farára prešla trpezlivosť. Sám šľahol bičom, pričom zasiahol tajomnú bielu ženu a kone sa rozbehli veľkým cvalom ďalej. Záhadná pani hneď zmizla. Keď prišiel farár domov ochorel a onedlho zomrel. Na druhý deň bolo vidieť na ľavom líci Sedembolestnej hlbokú, krvavú čiaru, ktorá je tam podnes. Kočiš farára prišiel k topoľčianskemu richtárovi a vyrozprával mu všetko, čo sa prihodilo. Chýr o tom sa hneď rozletel po celom kraji a zástupy sa hrnuli zo všetkých strán. Každý chcel vidieť podivné znamenie na tvári sochy. Po prešetrení udalostí požiadal miestny farár Vincent Kubica ostrihomského arcibiskupa Jána Scitovského o povolenie umiestniť Pietu na hlavný oltár farského kostola. Stalo sa tak 15. august.
O dva roky neskôr ju kardinál Scitovský korunoval zlatými korunami a pápež Pius IX. priznal Topoľčanom titul pútnického mesta s možnosťou získať plnomocné odpustky. Okolo roku 1872 do Topoľčian putovalo 25 až 30 tisíc ľudí. Tento chrám sa na základe reskriptu z Apoštolskej penitenciárie Svätej stolice zo dňa 25. februára 2019 a dekrétu podpísaného arcikňazom baziliky Mons. Stanislawom kardinálom Rylkom stal duchovným putom spojený s pápežskou Bazilikou Santa Maria Maggiore v Ríme, a v mene Svätého otca Františka mu boli udelené plnomocné odpustky, ktoré v tomto kostole možno získať v dňoch stanovených v reskripte.
V súvislosti so vzrastajúcim významom mariánskej úcty v Topoľčanoch a okolí, a rastúcim významom pútnického miesta, sa stala aktuálna požiadavka postaviť na dôstojné miesto reprezentačný súbor objektov predstavujúcich jednotlivé zastavenia krížovej cesty. Preto v rokoch 1853-1856 bolo postavených 14 kaplniek krížovej cesty a v strede kalvárie jej dominanta - kaplnka Panny Márie so studničkou. Výstavba bola spojená s veľkou podporou veriacich a občanov mesta, ktorí sa finančne a materiálne podieľali na tejto stavbe. Dňa 28.septembra 1856 je posvätil novomestský prepošt Jozef Barinay za účasti 20 tisíc veriacich.
Dominantná kaplnka Panny Márie v strede svahu má nad vchodom k prameňu na fasáde umiestnenú kamennú platňu z červeného mramoru s vrytým nápisom viažucim sa k vzniku kalvárie. Na vrchole svahu, nad celým areálom, je umiestnený murovaný baldachýn, prikrývajúci zrejme staršiu plastiku Krista na kríži, z ktorého zadnej strany je monumentálna pieskovcová socha piety. Pieta pochádza z dielne známeho sochára Fraňa Štefunku. Na tom, že sa tento zámer podaril v nevšednej hodnote a kráse, mal nemalú zásluhu topoľčiansky dekan Vincent Kubica. V 90. rokoch 20. storočia bola topoľčianska kalvária predmetom činnosti vandalova dostala sa do veľmi neutešeného stavu. Nezištnou zásluhou kanonika Dorušáka bola uskutočnená komplexná obnova kalvárie a jej okolia. A tak sa Topoľčany môžu popýšiť obnovenou a vzorne udržiavanou pamiatkou, ktorá reprezentuje nielen cirkev, ale aj kultúrne dedičstvo nášho národa a regiónu.