Al di là del prato, che in estate si trasforma in Chiesa all'aperto, sorge la meraviglia della Chiesa Grande. Essa rappresenta una delle migliori espressioni del Seicento biellese; si tratta di un barocco che coniuga la solidità dell’eleganza col rispetto del senso della misura.
Ad un esterno estremamente semplice fa da contrasto un interno ricco ed elaborato.

La Chiesa Grande del Santuario di Nostra Signora della Brughiera si distingue per la sua architettura barocca che unisce sobrietà esteriore e ricchezza interna. Le tre navate sono segnate da due ordini di colonne in pietra, che conferiscono alla struttura un senso di maestosità e armonia.

I soffitti a volta, magnificamente affrescati dall'artista Pietro Lace di Andorno (1648-1733), sono un esempio superbo della decorazione barocca che ancora oggi si può ammirare nel loro stato originale, mantenutosi inalterato nel corso dei secoli.
Le pareti, invece, presentano un motivo geometrico dipinto con effetto Tromp d'oeil, che ricorda le Azulejos spagnole ma con toni decisamente più caldi e accoglienti.