За переказами історія центру починається із середини 13 століття, коли після монголо-татарської навали один із ченців Києво-Печерської лаври тікав на захід і, заснувши одного разу біля джерела, побачив уві сні Божу Матір. Прокинувшись, чоловік угледів над собою ікону Пресвятої Діви Марії з Ісусом на руках. Тут він і вирішив оселитися в келії. Чернець збудував біля джерела каплицю, де помістив чудодійну ікону, а місце, де зарвав його сон, стало називатися Зарваницею. До святині приходило все більше людей, а згодом тут заснували церкву й монастир.
У 1754 році після пожежі на цьому місці звели цегляну церкву Пресвятої Трійці, яка існує й зараз і де зберігається чудотворна ікона Розп’ятого Спасителя та ікона Божої Матері Зарваницької. У 1867 році Папа Римський Пій IX коронував ікону й надав Зарваниці статус відпустового місця. Також у центрі зберігаються мощі перших християнських мучеників.
20 століття позначилося занепадом святині, а її справжнє відродження почалося вже за часів незалежної України.
У 2000 році на честь річниці Різдва Христового тут спорудили Собор Зарваницької Матері Божої.
Крім того, зараз у структурі комплексу є відкрита каплиця зі стелою Богоматері, Надбрамна церква Благовіщення, бювети з цілющою водою та дзвіниця, від якої до монашої печери веде Хресна дорога. Також до ансамблю духовного центру входить амфітеатр на 50 тисяч осіб — Співоче поле.
Щорічно з 2002 року на прощі в Зарваниці збираються тисячі паломників з усієї України та світу.
