El santuario, que responde al canon barroco, es el resultado de sucesivas remodelaciones y ampliaciones desde los siglos XVI al XVIII. El interior de la iglesia ha sido decorada con óleos sobre tela de Pérez de Acoca del siglo XVII.

De visita obligada es el camarín (S.XVIII) donde se encuentra la imagen gótica de la Virgen de los Remedios, patrona de la ciudad desde el año 1506. La Virgen sostiene en sus brazos al Niño, conocido popularmente como “Luquitas”, en honor al torero llamado Lucas que lo donó. Del rico ajuar destacan los mantos y la Corona regalados por el pueblo. Interesantes son los retratos que se encuentran en la Hospedería del Santuario, conocida como Sala de los Hijos Ilustres, dedicados todos ellos a personajes (algunos ficticios) nacidos en Fregenal.

Por último, en el Salón de los Mantos se encuentra una interesante muestra del ajuar de la imagen. Cabe destacar, por ejemplo, el Manto Blanco (confeccionado con motivo del cincuenta aniversario de la coronación de la imagen) y el Manto Azul, conocido popularmente como “el de la nevada”. También se observan, entre otros, una amplia colección de vestidos de la Virgen y del Niño, bastones de mando, cartelería conmemorativa y una pequeña reproducción de la imagen.