C'est un prédicateur jésuite, le Révérend Père Xavier de Ravignan (1795-1858), qui, le premier, a l'idée d'ériger une statue de la Sainte Vierge au sommet du « rocher Corneille ». Théodore Combalot (1797-1873) est mis au courant. Ce dernier partage le projet aux prêtres du diocèse rassemblés en la cathédrale Notre-Dame-de-l'Annonciation le 26 juillet 1850. L’évêque du lieu, Mgr Auguste de Morlhon, accueille l'idée avec engouement et, après diverses études préparatoires, crée le 5 mars 1853 une commission chargée de préparer et surveiller l'exécution des travaux. Ce « comité de l’œuvre de Notre-Dame de France » lance dans le même mois un concours européen, doté de trois mille francs, destiné à choisir le modèle de la statue et une souscription.
Le concours rencontre un succès inespéré, puisque des artistes de toute l'Europe envoient leur propositions. C'est finalement pas moins de 536 maquettes qui sont présentées et exposées au public pendant une semaine dans une salle de l'hôtel de ville du Puy. Le 8 novembre 1853, le jury présidé par Mgr de Morlhon vote à bulletins secrets pour le modèle de Jean-Marie Bonnassieux.
Dès lors, les travaux peuvent commencer et, le 10 décembre 1854, la première pierre est posée. Mais, malgré le succès de la souscription — qui rapportera en tout 325 000 francs —, des difficultés financières se font sentir, menaçant tout le projet.
Le 5 septembre 1855, Mgr de Morlhon se rend alors à Paris pour plaider cette cause auprès de l'Empereur Napoléon III. En plus d'obtenir de lui un don de 10 000 francs, l'évêque le convainc d'offrir les canons qui seront capturés si le siège de Sébastopol réussit et que la paix revient. Trois jours plus tard, la ville tombe.
Le 30 mars 1856, la paix est signée, et, vingt jours après, l'Empereur livre 150 000 kg de fonte de fer provenant des canons de marine de Sébastopol.
En mars 1856, la fonte de la statue commence à Givors dans les hauts fourneaux de la Société des Hauts-Fourneaux et Fonderies de Givors E. Prénat & Cie. Les travaux du piédestal, qui n'avaient guère avancé depuis la pose de la première pierre, reprennent alors. Le 28 juillet 1859, les premiers éléments de la statue arrivent au Puy où ils sont peu à peu assemblés.
Le 12 septembre 1860, la statue, enfin achevée, est bénie solennellement par Mgr de Morlhon en présence de près de 120 000 fidèles.
La statue et son socle sont inscrits aux monuments historiques en 1997, et entièrement restaurés en 2012. Ils constituent à présent le monument le plus visité du département de la Haute-Loire. Elle mesure 16 mètres (22,70 m avec le piédestal) pour un poids total de 835 tonnes (110 tonnes pour la statue, 680 T le piédestal en pierre et 45 T son revêtement en fer).
La Vierge debout, reine (la couronne) du ciel (les étoiles) et de la terre (l’hémisphère sous ses pieds), symbolise la victoire du Bien sur le Mal (le serpent qu’elle écrase). Elle présente la ville à son fils pour qu’il la bénisse. Le statuaire Bonnassieux dut mettre l’enfant sur le bras droit de la Vierge, élément inhabituel dans la statuaire, permettant à l’Enfant de bénir la ville sans cacher le visage de sa mère.