Budowy kościoła podjął się ówczesny proboszcz Marceli Żabicki. Autorem projektu był o. Franciszek Pavoni, włoski zakonnik, przełożony dominikanów w Krakowie. W roku 1915 świątynia uległa poważnym zniszczeniom w wyniku działań wojennych. Odbudowano ją w latach 1921-1932. W latach 2000-2003 miała miejsce renowacja kościoła. 23 maja 2009 roku, decyzją Benedykta XVI kościół pod wezwaniem Narodzenia Najświętszej Maryi Panny w Gorlicach został bazyliką mniejszą. Uroczysty akt nadania wręczył biskup Kazimierz Górny, ordynariusz diecezji rzeszowskiej.