在1870年12月8日进行落成祝圣典礼，由于当日适逢为天主教会的圣母无染原罪瞻礼，是故新堂以「无玷圣母」为主保。1874年，当时衔命来台的钦差大臣沈葆桢奏请朝廷支持传教，同治帝遂颁“奉旨”以及“天主堂”勒石，分别镶嵌在教堂山形墙和门楣上。1984年，教宗若望·保禄二世将万金天主堂列为宗座圣殿，自此该教堂的正式名称为「万金圣母圣殿」；而同年亦获屏东县政府核定列为地方政府维护的「三级古蹟」。之后该教堂又在1999年进行另一次的整修工程，在2001年完成。2016年8月3日下午4时许，教堂的告解室遭到纵火