La chiesa, con orientamento nord-sud, è situata in località Campoè ed è raggiungibile dal centro dell’abitato di Caglio da una strada lungo la quale sono collocate quindici cappelle con la raffigurazione dei Misteri del Rosario. Esternamente l’edificio si presenta con un portico antistante la facciata. In corrispondenza del prospetto est si innalza la torre campanaria.
L’interno si sviluppa ad unica navata suddivisa in due campate e conclusa con presbiterio. In corrispondenza della seconda campata si aprono le cappelle laterali dedicate a Sant’Antonio da Padova ed ai Santi Carlo e Filippo Neri. In corrispondenza delle pareti e delle volte sono presenti ricche decorazioni in stucco ed affresco ed in particolare in corrispondenza della controfacciata è presente il riquadro affrescato con l’Incoronazione della Vergine affiancato da stucchi, mentre sulla volta della prima campata è rappresentata al centro l’Assunzione della Vergine e sulle vele, alternate a busti di Santi in monocromo, scene della vita di Maria con cornici e decorazioni in stucco. Sulla volta della seconda campata è raffigurata l’Immacolata e sulle vele altri episodi mariani oltre a decorazioni con elementi fitomorfi, angeli e medaglioni con le Virtù cardinali in stucco. Dalla seconda campata si accede alle cappelle laterali entrambe con gli altari addossati alla parete nord, con volte decorate in stucco e monocromi rappresentanti Angeli. Il presbiterio, delimitato da balaustre e gradini, presenta le pareti affrescate con l’Angelo annunciante a destra e una Santa a sinistra, mentre la parete di fondo ospita un altare in marmi policromi che conserva la raffigurazione della Madonna del latte, realizzata nel 1508 mentre la volta è ornata da festoni vegetali e cherubini in stucco e da Angeli musicanti affrescati nelle vele.
1508 – L’edificio fu costruito sul luogo dove esisteva una cappella votiva ai bordi della strada, probabilmente nel 1508, anno riportato in corrispondenza dell’affresco con la raffigurazione della Madonna del latte. L’edifico comprendeva un portico che fu inglobato nella struttura, come descritto negli atti della visita pastorale del 1603 dove viene anche descritta la presenza di decorazioni in stucco e dipinti.
1626 – Dopo il 1626 con l’episodio miracoloso dell’apparizione della Vergine a una giovane fanciulla malata, con il conseguente aumento di pellegrinaggi, vennero eseguiti lavori di ampliamento dell’edificio oltre all’esecuzione di decorazioni interne e di affreschi, ultimati nel 1646. Venne poi costruito un nuovo portico esterno in corrispondenza del portale d’ingresso e vennero anche realizzati gli altari laterali: nel 1721 quello di Sant’Antonio da Padova e nel 1733 l’altare dedicato a S. Filippo Neri.
Nel 1729 fu collocata all’interno della chiesa una reliquia mariana proveniente da Roma che contribuì a rendere ancor più frequentata la chiesa.
1897 – Nel 1897 vennero eseguite alcune decorazioni ad opera del pittore Romeo Rivetta che dipinse 43 riquadri con le storie della vita di Maria, oltre ai medaglioni monocromi, mentre lo stuccatore Carlo Bianchi di Rho eseguì un intervento di restauro degli interni e delle volte con l’aggiunta di alcune dorature, nuovi stucchi e di un dipinto in corrispondenza del portico.
1931 – Nel 1931 vennero installate delle nuove vetrate offerte dal Sig. Galbiati di Milano mentre nel 1951 vennero eseguiti alcuni interventi di restauro a cura del prof. Albertazzi di Milano con lo strappo e il trasporto su tela dell’affresco per problemi di stabilità a seguito di infiltrazioni d’acqua. Successivamente, nel 1957 vennero risanati gli altari laterali con la modifica della mensa e dei gradini. Tra il 1972 e il 1982 vennero eseguiti interventi di risanamento e rifacimento del castello delle campane e delle coperture della chiesa. Nel 1994 sono stati eseguiti i restauri delle superfici interne oltre alla formazione di una nuova pavimentazione in marmo.