Byggingen av en gigantisk basilika i Fátima startet i 1928, og den ble innviet i 1953. Basilikaen er bygd på stedet for åpenbaringene. Francisco Marto, Jacinta Marto og Lúcia Santos er alle gravlagt i kirken, som besøkes av rundt fire millioner pilegrimer hvert år. Flere kapeller og andre fasiliteter har blitt bygd i nærheten. Pilegrimsfestivaler finner sted den trettende hver måned. Den 13. mai og 13. oktober samler opp til en million pilegrimer seg for å be og bivåne prosesjoner med statuen av Vår Frue av Fátima.