Wkrótce zaczęły napływać pielgrzymki do cudownego obrazu, sławiąc hojne łaski Matki Bożej. Papież Benedykt XIV ufundował dwie szczerozłote korony, ozdobione dziesięcioma szmaragdami. Koronacja Wizerunku odbyła się 16 lipca 1756 r. W połowie XIX w. skradziono z cudownego obrazu korony, dlatego 6 czerwca 1857 r. miała miejsce druga koronacja. Korony, darowane tym razem przez Piusa IX, nakładał biskup łucki Kasper Borowski. Były to już ciężkie dla Polski czasy carskiej niewoli.

Sanktuarium otoczono potężnym wałem, z mostem zwodzonym i z bastionami uzbrojonymi w 60 armat. Była to więc prawdziwa twierdza. W tych murach wzrastał świątobliwy karmelita o. Marek Jandołowicz - duchowy przywódca Konfederacji Barskiej, którego Juliusz Słowacki uczynił głównym bohaterem znanego dramatu. W 1768 r. Kazimierz Pułaski z 700 konfederatami i 800 cywilami przetrwał 17 dni oblężenia, trzykrotnie odpierając szturmy generalne. Berdyczowskie sanktuarium nie tylko stanowiło centrum życia religijnego, ale było także ośrodkiem charytatywnym, kulturalnym i oświatowym.

W 1864 r. władze carskie skasowały klasztor, a budynki zajęły różne instytucje państwowe. Zakonnikom pozostawiono jedynie sanktuarium. Później okresowo usuwano ich z miasta, oni jednak wracali. Wytrwali, chociaż z przerwami, aż do 1926 r., kiedy to zmarł ostatni z ojców.

Państwo sowieckie przejęło klasztor na własność. Dla zdobycia dewiz rząd sowiecki organizował grupy komsomolców, aby odzierać cerkwie i kościoły z drogocennych dekoracji. Towarzysze nie ominęli Berdyczowa. Sanktuarium maryjne zniszczono wtedy do cna, nie oszczędzając nawet sztukaterii. Ograbiono także święty Wizerunek: zdarto sukienki, wota, a zabytkową, ważącą przeszło 75 kg srebrną ramę świętego obrazu pocięto i przetopiono. Sam Obraz jednak ocalał. Wystawiony został w "muzeum ateizmu" (w górnym kościele). W dolnym kościele urządzono wówczas kino miejskie.

W czasie II wojny światowej kościół i klasztor zostały zniszczone przez pożar. Tylko dzięki starym fotografiom wiemy, jak wyglądały późnobarokowe ołtarze. Zaginął cudowny wizerunek Matki Boskiej Śnieżnej. Na razie najświętszy dla ukraińskich katolików wizerunek Bogurodzicy uważa się za zaginiony. Sanktuarium nie może jednak istnieć bez świętego wizerunku. Matka Boża wróciła do Berdyczowa. Jak wiadomo, oryginał był kopią rzymskiego wizerunku z kościoła Santa Maria della Neve z kaplicy della Sforza).

W 1958 r. ówczesne władze rozpoczęły odbudowę zespołu klasztornego według projektu Walentiny Korniejewej. W 1994 r. zwrócono karmelitom bosym jedynie kościół. Podjęto wówczas odbudowę i restaurację wiątyni. W budynkach klasztornych wciąż mieści się średnia szkoła muzyczna.

Zabytek jest jedyną w diecezji żytomierskiej trójnawową bazyliką na planie krzyża łacińskiego z kopułą nad skrzyżowaniem naw i transeptu. Plan jej pochodzi z 2 ćw. XVII w. Po zniszczeniach z okresu wojen kozackich pozostały tylko mury dolnego kościoła. Odbudowany został przed 1737 r. prawdopodobnie przez Grzegorza Tarnawskiego. Jan de Witte, projektując górny kościół - budowany od 1739 r. - skupił się przede wszystkim na kolumnowej wklęsłej fasadzie, kształcie kopuły i na wystroju wnętrza. Fasada pozostała bezwieżowa, zgodnie z tradycją architektury karmelickiej, choć porównywanie planów dolnego i górnego kościoła sugeruje, że pierwotny kościół berdyczowski w XVII w. mógł mieć fasadę dwuwieżową. Według projektu Teodora Rakowieckiego w latach 1767-1782 wzniesiono frontowe skrzydło z wieżą bramną na osi, poprzedzone okazałymi schodami. Utworzono w ten sposób dwuosiową kompozycję elewacji głównej. Jedną oś wyznaczała fasada kościoła, drugą - wieża klasztoru. Nie znamy autora kolejnej zmiany - w latach 1810-1812, kiedy to dobudowano analogiczną wieżę po drugiej stronie kościoła. Obecnie fasadę świątyni flankują dwie smukłe wieże. Kompozycja ta przypomina w pewnym stopniu zespół Kościoła Licealnego pojezuickiego w Krzemieńcu.

KOŚCIÓŁ P.W. ŚW. BARBARY, ufundowany przez Barbarę Radziwiłłową w 1759 r. Prawdopodobnie najpierw zbudowano drewniany kościół. Barokowa świątynia murowana została wzniesiona w 1826 r. Jest to kościół trójnawowy, trójprzęsłowy, z węższym prezbiterium. Władze sowieckie urządziły w kościele halę sportową, wstawiając płaski strop. W 1992 r. dzięki staraniom katolików kościół zwrócono wiernym. Obecnie odnowiona już świątynia służy dwutysięcznej społeczności katolickiej Berdyczowa.

Kościół jest znany ze ślubu Honoriusza Balzaca i Eweliny Hańskiej, dziedziczki Wierzchowni. Uroczystość miała miejsce w dniu 14 marca 1850 r. Jak wiadomo, romans Balzaca i Hańskiej zaczął się od długiej korespondencji, wymiana listów trwała osiemnaście lat. Kochankowie dorywczo spotykali się na Ukrainie, we Włoszech i Szwajcarii. Po śmierci męża Eweliny władze carskie nie zgadzały się długo na ślub, aby dziedzicem majątku nie stał się cudzoziemiec. Nie życzyła sobie tego również rodzina Eweliny. Po ślubie małżonkowie wyjechali do Paryża, gdzie Balzac wkrótce zmarł. Oboje spoczywają na cmentarzu Pere Lachaise. Na fasadzie głównej kościoła umieszczona jest tablica przypominająca o ślubie Hańskiej z Balzakiem.