Il Sacro Monte venne progettato da Costantino Massino nel 1589. Il progetto iniziale prevedeva la costruzione di 15 Cappelle, I Misteri del Rosario. Trasformato nel tempo esso consta attualmente di 23 Cappelle e 5 Romitori.
Alla realizzazione dei gruppi statuari (in terracotta policroma) e dei dipinti che ornano le cappelle lavorarono, fra la fine del '500 e l'inizio del '600, Guglielmo Caccia (il Moncalvo) Giovanni e Nicola Wespin (i Tabachetti), G. B. della Rovere (il Fiamminghino) Giorgio Alberini, Veglia d'Asti e i Prestinari. Dopo un periodo di abbandono, dovuto alle soppressioni napoleoniche, si procedette, nel corso dell'Ottocento, ad un'intensa opera di restauro e di rifacimento delle cappelle. A questi lavori, che durarono sino ai primi anni del Novecento, presero parte Bistolfi, Brilla, Maggi, Latini, Morgari, Capra, Caironi e Loverini.
Il Sacro Monte sorge dirimpetto al Santuario ed è interamente delimitato, in basso, da un viale ombreggiato che inizia e termina nella Piazza e che si snoda nel bosco, con un percorso agevole (praticabile anche dai disabili in quanto è stato oggetto di un intervento di abbattimento di barriere architettoniche) e dal quale seguendo la segnaletica interna del Parco è possibile salire sino alla Cappella del Paradiso.
Di origine romanica, venne retto dai Canonici di Vezzolano sino al 1468, quindi dai Lateranensi fino al 1798, dai Serviti sino al 1801, dal 1820 sino al 1992 dai Minori Francescani. Attualmente è condotto direttamente dalla Curia di Casale, proprietaria del Sacro Monte. La Chiesa, dedicata a Maria Assunta, venne ampliata nel 1483 dal Marchese di Monferrato Guglielmo Paleologo, nel 1608 - 1612 dai Lateranensi. La facciata subì rimaneggiamenti nel 1735, fra il 1890 e il 1913 e nel 1953. Il mosaico è anch'esso del 1953 (Dalle Ceste). L'interno, a tre navate, conserva importanti opere: la Madonna con Bambino e Santi, tavola autografa di Macrino d'Alba (1503); il ciclo di affreschi con le Storie di Santa Margherita d'Antiochia del XV sec.; l'effige della Vergine, statua lignea del XIV sec.; la vasta raccolta di ex voto; la Via Crucis e gli amboni di L. Bagna.
Presso la sede del Parco sono disponibili un'aula polifunzionale, una biblioteca, aree verdi attrezzate per esercitazioni didattiche all'aperto.
Giunti alla sommità del monte, una "Via del ritorno", riporta al piazzale del Santuario, in modo che i pellegrini scendano in un percorso diverso - attualmente non percorribile - che rappresenta anche un itinerario spirituale. La "Via del ritorno" è studiata in modo da costituire un ulteriore momento di riflessione attraverso la riproposizione di figure di santi.
Diversamente dal percorso ideato per le cappelle, per i romitori (luoghi solitari adatti al raccoglimento) non esisteva un progetto unitario che ne definisse numero, posizione e sequenza dei temi da rappresentare. La scelta sembra essere stata determinata dalla disponibilità economica del patrocinatore e dalla sua devozione particolare.
Oggi rimangono cinque romitori, di cui alcuni ricostruiti nel XIX secolo: Sepolcreto dei Frati (già Sant'Alessio), l'Addolorata, San Rocco, San Francesco, San Luca.