Immer wieder suchten Brandkatastrophen den Ort heim. Beim großen Brand in Mariazell, in der Allerheiligennacht von 1827, wurden das Dach und die drei Turmhelme der Basilika völlig zerstört. Die Glocken schmolzen. Das Innere der Kirche blieb vom Brand verschont, erlitt jedoch große Schäden durch Verrußung und Löschwasser. Die Gnadenstatue wurde von einem beherzten Mönch gerettet und in die Kapelle am Sigmundsberg gebracht. Zur Behebung der Schäden in den Jahren 1828 bis 1830 trugen Spenden aus der ganzen Monarchie bei. Möglicherweise in Folge von Zeitdruck und zur Einsparung von Kosten wurde das Dach nach der Feuersbrunst jedoch nicht in der ursprünglichen Form wieder errichtet, sondern das ursprünglich viel steilere Walmdach durch ein wesentlich flacheres Satteldach ersetzt. Dadurch erscheint das Dach des Querschiffes nicht mehr mit dem Dach des Hauptschiffes zu einer kreuzförmigen Anlage verbunden und ragt die Hochkuppel zu weit über das flachere Dach hinaus und ist nicht mehr stimmig in die Dachgestaltung eingebunden. Das Dach selbst wurde im Unterschied zum barocken Dach (vermutlich Blei oder Schiefer?) mit Kupferblech gedeckt. Zur Verhütung weitere Brandschäden wurden erstmals Blitzableiter installiert.

In den Jahren 1755/56 fand eine Renovierung statt.

Nach der spätmittelalterlichen Blütezeit erlitt das Wallfahrtswesen während der Reformation einen einschneidenden Rückgang. Für die katholischen Landesfürsten und die Betreiber der Gegenreformation wurde aber gerade Mariazell als Heiligtum der Gottesmutter zum Symbol ihrer religiösen Ideale. Der Zustrom der Wallfahrer nahm daher im 17. Jahrhundert durch den wieder erstarkten Katholizismus rasch zu. Dies machte einen gänzlichen Um- und Neubau der alten Mariazeller Kirche notwendig. Im Zuge der Rekatholisierung entwickelte sich Mariazell zum Nationalheiligtum des Hauses Habsburg, welches die Barockisierung der Wallfahrtskirche mit hohen Summen unterstützte.

Die wachsende Anziehungskraft bedingte die Vergrößerung der bestehenden romanischen Kirche. Begonnen wurde vermutlich mit dem Anbau eines gotischen Chores an die romanische Kirche, danach erfolgte der Neubau eines großräumigen dreischiffigen Langhauses. Die gotische Chorkapelle soll nach neuestem Forschungsstand König Ludwig I. (1342-1382) von Ungarn, für die Wallfahrtskirche in Mariazell gespendet haben. Das steile Satteldach des Langhauses ist an der dem Chor zugewandten Seite von einem kleinen Dachreiter bekrönt. Der hohe gotische Mittelturm, daneben ein viergeschossiges Treppentürmchen, ist am westlichen Ende des Langhauses dargestellt.

Nach der ersten hölzernen „Zelle" soll laut Tympanoninschrift am Hauptportal im Jahre 1200 mit dem Bau einer steinernen romanischen Kirche „der glorreichen Maria" begonnen worden sein. Stiftschronist Johannes Menestarfer berichtet, dass der Markgraf von Mähren und seine Gattin, von einer Krankheit geheilt, aus Dankbarkeit die Mittel zur Erbauung einer Kirche nach Zell gesandt haben sollen. Die erste schriftliche Erwähnung unter dem Namen „Cella" im Jahr 1243, deutet jedenfalls bereits auf ein größeres Gotteshaus hin. Eine selbstständige Pfarre ist ab 1269 urkundlich dokumentiert. Im Jahre 1330 bezeugt eine Ablassurkunde des Salzburger Erzbischofs Friedrich III. Mariazell als viel besuchten Gnadenort.

Bildtext: Marktsiegel aus dem Jahr 1344 mit Darstellung der romanischen Kirche