
En 1877 commence la construction de la nouvelle chapelle, accolée à l’ancienne (orientée Est-Ouest).
Amener à pied d’œuvre les matériaux était un problème : la route actuelle n’existait pas à l’époque.
Au dernier moment, on découvrit une carrière de pierre à quelques dizaines de mètres en contrebas de la chapelle, sur la face Ouest de la montagne (en dessous de la “croix de Plombières).
Le sable et la chaux seront montés par des chariots jusqu’à la Fontaine Sainte-Anne.
Pour monter les matériaux de la carrière et de la Fontaine Sainte-Anne jusqu’au sommet, au lieu de créer une route, ce qui était difficile compte tenu de la pente importante (50%), on construisit un chemin de fer à partir du sommet, vers la carrière d’une part, et vers la fontaine Sainte-Anne d’autre part.
Il y avait donc une voie ferrée sur chacune des pentes Est et Ouest de la colline. Sur chaque voie un wagonnet était tiré par une corde enroulée à une roue au sommet. C’est un “bourricot” qui faisait tourner la roue, correctement démultipliée pour permettre de faire monter les wagonnets lourdement chargés.
A cette époque, les ouvriers logeaient sur place, au sommet de la montagne, probablement près de la “tour du télégraphe” qui existait encore. Ils avaient même un potager !
Pour la construction de cet édifice de 26 mètres de haut, point de grue, les matériaux, montés à grand-peine sur le sommet de la montagne, sont hissés sur le monument à l’aide de treuils à main.
Son poids de près de 10 tonnes suscite de vives discussions : La voûte existante supportera-t-elle le poids de la statue ? Elle est en effet plus lourde que les statues, en cuivre, connues à cette époque, celles de la Basilique de Fourvière à Lyon, ou de Notre-Dame de la Garde à Marseille.
Diverses solutions sont envisagées ; on décida finalement d’ajouter au centre de la chapelle un large pilier central, montant jusqu’au sommet de la voûte, pour supporter ce poids considérable.
La statue fut alors montée de Velars à la Fontaine Sainte-Anne, par morceaux (le plus lourd pesant plus de 2 tonnes !) sur un chariot hâlé par 13 chevaux.
De là, les morceaux furent montés au sommet par le wagonnet actionné par le seul bourricot !
Les morceaux étaient ensuite hissés au sommet de la voûte consolidée par des treuils actionnés à main.
La statue mise en place à la fin de l’année 1893, l'échafaudage fut laissé pour permettre de procéder à la dorure à la feuille, ce qui, avec la décoration de l’intérieur du monument, demanda encore près de 2 ans.
L’inauguration de l’ensemble eut lieu le 2 Juillet 1896, 19 ans après la pose de la première pierre, devant une foule de 6000 fidèles.
L’ancienne chapelle rectangulaire, orientée Est-Ouest, bâtie au XVème siècle, un an après la découverte de la statuette miraculeuse, a été restaurée à plusieurs reprises