Kościół i klasztor karmelitów bosych w Berdyczowie, pełniący od XVIII w. rolę centralnego sanktuarium maryjnego na Ukrainie, został ufundowany przez J. Tyszkiewicza, wojewodę kijowskiego. W latach 1630-1642. Karmelici bosi intensywnie pracowali w tym klasztorze aż do jego kasaty w 1866 r. Ostatni karmelita o. Bartłomiej Brydycki, administrator kościoła, zmarł w 1887 r. Sanktuarium odzyskano w 1918 r. i ponownie utracono w 1926 r. W wyniku podjętych starań i nieugiętej postawy wiernych, w grudniu 1991 r. odzyskano kościół, powierzony wraz z parafią naszemu Zakonowi przez bpa Jana Purwińskiego, ordynariusza kijowsko-żytomierskiego.

Wspólnotę zakonną erygowano 23 grudnia 1992 r. Najważniejszym wydarzeniem w sanktuarium, w czasach najnowszych, była koronacja papieskimi koronami kopii obrazu Matki Bożej Berdyczowskiej. Koronacji dokonał bp Jan Purwiński 19 lipca 1998 r. Korony, którymi zostały przyozdobione skronie Dzieciątka Jezus i Matki Bożej poświęcił Jan Paweł II w Krakowie 9 czerwca 1997 r. Episkopat Ukrainy 27 października 2011 r. ogłosił to miejsce Narodowym Sanktuarium Ukrainy, a 9 czerwca 2012 r. odbyła się konsekracja Bazyliki (górnego kościoła) i tam przeniesiony został obraz MB Berdyczowskiej. Stałym duszpasterstwem objęty jest również kaplica przy ul. Cudnowskiej 81 oraz kościół filialny w Gwozdawie. Przy sanktuarium działa od 2013 r. Ośrodek Charytatywny, a w 2015 r. zostało otworzone Muzeum Josepha Conrada-Korzeniowskiego.

Renowację i rewaloryzację murów kompleksu klasztornego w Berdyczowie (etap IX - odcinek murów południowych, kontynuacja) w roku 2024 dofinansowano ze środków Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego pochodzących z Funduszu Promocji Kultury - państwowego funduszu celowego.