Бердичівський монастир босих кармелітів в Україні був заснований київським воєводою Янушем Тишкевичем у 1630 році в знак подяки за звільнення з татарського полону. Започаткування чернечого життя у монастирі та посвячення нижнього костелу в ім’я Непорочного Зачаття Діви Марії відбулися 22 липня 1642 року. Літургійне богослужіння здійснив київський єпископ Андрій Шолдрський. З нагоди цієї урочистості фундатор подарував для костелу ікону Матері Божої Сніжної, написану в XVI столітті у стилі Одигітрії. Ця ікона була у великій пошані в родині Тишкевичів, з котрою остання пов’язувала багато отриманих благодатей.
Вшановування ікони набувало розмаху, а велика кількість віруючих свідчила про особливі благодаті, отримані від лику Пресвятої Діви Марії. Чудесно зцілений був також київський єпископ Станіслав Заремба. Після ознайомлення з належною документацією щодо значної кількості чудес за заступництвом Пресвятої Діви Марії, 23 травня 1647 року він видав офіційний документ, в якому оголосив ікону Матері Божої Бердичівської чудотворною. Це стало початком довгої традиції паломництва до санктуарію. 
В 1739-1754 рр. будується верхній костел. Над нижнім костелом піднялася типова базиліка, що має форму латинського хреста з куполом на перехресті трансепту. Новий костел був освячений 9 червня 1754 року київським єпископом Каєтаном Солтиком. На засіданні Сенату в Гродно єпископ звернувся від імені босих кармелітів з проханням про коронацію ікони папськими коронами. Після отримання згоди Сенату польський король Август ІІІ та Примас Польщі Адам Коморовський звернулись з аналогічним проханням до Святішого Отця Бенедикта XIV. Папа переслав оздоблені дорогоцінним камінням корони та офіційний декрет, датований 28 січня 1753 року. Коронація ікони єпископом Каєтаном Солтиком відбулась з королівським розмахом 16 липня 1756 року. В цьому богослужінні взяли участь ченці та черниці, представники клеру, війська, а також 50 тисяч віруючих.
В І половині XIX століття золоті корони, які оздоблювали ікону Матері Божої Бердичівської, були вкрадені. На прохання кармелітів щодо повторної коронації, Папа Пій IX переслав нові корони. Повторну коронацію здійснив 6 червня 1854 року єпископ Каспер Боровський. У 1866 році російський цар конфіскував монастир і віддав Санктуарій під опіку діецезіальних священиків. У післяреволюційному періоді на короткий проміжок часу кармеліти повернулись до Бердичева. Після смерті отця Терезія Штобрина в 1926 році комуністична влада конфіскувала санктуарій, передаючи його у державну власність. Верхній костел був перетворений на музей революції та музей атеїзму, а нижній – на міський кінотеатр. В 1941 році, напередодні фашистської навали, у санктуарії в результаті підпалу спалахнула пожежа. Вірогідно, тоді й згоріла ікона.
15 листопада 1991 року Римсько-Католицька Церква знову отримала у власність верхній та нижній костели в Бердичеві. В нелегких умовах проводилась парафіяльна та пастирська робота в зруйнованій святині. Кармеліти взялись за реалізацію важкого завдання – відбудови обох храмів. До санктуарію стали приходити натовпи паломників. Була написана нова ікона Матері Божої Бердичівської. Новий лик Діви Марії благословив 9 червня 1997 року Святіший Отець Йоан Павло ІІ в костелі святої Ядвіги у Кракові. Коронація ікони папськими коронами відбулась під час свята на честь Матері Божої з гори Кармель 19 липня 1998 року. Коронатором від імені Папи Римського був ординарій Київсько-Житомирської єпархії, єпископ Ян Пурвінський. На руїни, залишені нам комуністичною епохою, до свого санктуарію повернулась Богородиця, щоб лікувати зранені серця, дарувати зір сліпим, відкривати людям правдивий сенс життя і вести усіх до свободи дітей Божих.
27 жовтня 2011 року конференцією єпископів Римсько-Католицької Церкви в Україні було прийняте рішення оголосити дотеперішній дієцезіальний чанктуарій Матері Божої Бердичівської – всеукраїнським санктуарієм. Таким чином офіційна його назва стала: Всеукраїнський санктуарій Матері Божого Святого Скапулярію.
9 червня 2012 року відбулось освячення верхнього храму санктуарію. Головним консекратором святині був архієпископ Мечислав Мокшицький, митрополит Львівський, а співконсекраторами – архієпископ Петро Мальчук та єпископ Станіслав Широкорадюк.