Es troba a la cima del Puig de Bonany, abans conegut com Puig de Maria o de Son Burgues. El Puig és un area natural de 331 hectàrees de superfície i presenta una altura de 317 m.

Les primeres notícies que tenim del santuari es remunten a l’any 1606 quan el rector de Petra, mossèn Miquel Vicens, va promoure la construcció de un petit oratori en honor a una Mare de Déu trobada. Conta la tradició que un pastor va trobar la imatge en una cova, devers la Fonteta de la Mare de Déu, on va ser amagada pels primers cristians de l’illa durant la dominació islàmica.

En 1606, a causa de una greu sequera que amenaçava les collites, es va decidir pujar al santuari en processó rogativa per demanar a la Mare de Déu la desitjada pluja que necessitaven. Després de la processó, va ploure i van tindre una bona anyada. Des d’aquell moment, el santuari i el puig van rebre el nom de Bonany.

L’església actual s’aixecà entre 1920 i 1925 sobre el temple barroc (enderrocat en 1919). És de estil historicista amb arrels neobarroques. De planta llatina sense capelles lateral i coberta de volta de canó.

La imatge de la Mare de Déu de Bonany, una talla de fusta policromada, s’hi venera en el cambril, una capella elevada i accessible situada en la part posterior de l’altar, on es troba en l’obertura central del retaule d’estil barroc.

A més del santuari, hi ha una petita hostatgeria per als pelegrins.

A pocs metres, trobem la creu de Juníper Serra dissenyada per l’artesà local Joan Vives Lliteras. Es va aixecar a l’any 1949 per motiu del segon aniversari del comiat del Pare Serra del poble. Segons la tradició, va ser en aquest punt, la penya del Calvari, on fra Juníper va dirigir les seves últimes paraules als petrers abans de partir cap a Amèrica per començar la seua tasca evangelitzadora. Per això, l’estil de la creu es remet a les creus fetes de branques i troncs que Juníper aixecava on decidia fundar una nova missió.

Al Puig, en la part costera de llevant, es situa la Fonteta de la Mare de Déu. Abans de l’arribada dels ermitans a Bonany era un albelló que ells canalitzaren i bastiren de marjades per a millorar el cultiu. Al 1915, els ermitans construïren damunt el clot de la Fonteta una cova de pedres on col·locaren al seu interior una imatge de la Mare de Déu (obra de Guillem Galmés) i trossos de estalactites i estalagmites procedents de la cova d’en Tugores.

Horari de visita a l’església: 9:00-19:00

A l’exterior hi ha una àrea recreativa a l’aire lliure. Actualment, el santuari és un lloc on els petrers solen anar per passar-hi estones d'esbarjo a l'aire lliure i per celebrar-hi esdeveniments socials i festes. La tercera festa de Pasqua (el dimarts posterior al diumenge de Pasqua) s’organitza una pujada i berenada popular al puig de Bonany on participen Petra, Villafranca de Bonany i Sant Joan (que comparteixen el Puig) i altres poblacions pròximes per celebrar la pancaritat.