Os Salesianos de Dom Bosco, liderados por Mons. Luiz Lasagna, chegaram a Cuiabá a 18 de junho de 1894, vindos de Montevidéu – Uruguai, a pedido do Bispo de Cuiabá, Dom Carlos Luiz d’Amour e do Governador de Mato Grosso, para auxiliar no trabalho pastoral do povo, mas,  especialmente,  para  evangelizar  os  Índios  Bororo,  que  viviam aldeados sob a vigilância do Exército.

Pe. Antônio Malan foi nomeado primeiro Diretor e Pároco, responsável pelos Salesianos. Do Bispo recebeu os cuidados da Paróquia São Gonçalo do Porto e, do Governador, o mandato de dirigir a Colônia entre os Índios.

Na Paróquia, os Salesianos movimentaram o povo para construir uma nova Igreja dedicada a São Gonçalo, pois a original, de adobe e que fora construída em 1789, estava caindo em ruína. Com a ajuda do povo, iniciaram-se os trabalhos, que levaram à inauguração da Igreja no ano de 1920. Em 1916 foi erguida, no alto da torre da Igreja, de 36 metros, uma estátua do Cristo Redentor, de 3,40m de altura.

Em 1º de setembro do mesmo ano da chegada, 1894, os Salesianos abriram, ao lado da Igreja São Gonçalo, uma pequena escola primária. Apareceu claramente a necessidade de um espaço maior: foi comprada uma chácara onde, atualmente, se erguem as construções do Colégio Salesiano São Gonçalo e o Santuário de Nossa Senhora Auxiliadora.

Crescendo o número dos alunos, foram erguidas novas construções e apareceu a necessidade de um ambiente maior para a vivência religiosa. Em 1912 o Diretor do Liceu, Pe. Francisco de Aquino Correa, mais tarde Arcebispo de Cuiabá e Governador de Mato Grosso, decidiu construir uma Igreja maior, dedicada a Maria Auxiliadora, que atendesse aos alunos e ao povo da redondeza. A Igreja ia surgir no alto do morro onde foi construído o Colégio, olhando para a Prainha.

A primeira pedra, marcando o início dos trabalhos, foi colocada no dia 24 de maio, dedicado a Maria Auxiliadora pela devoção salesiana. O Pe. Francisco de Aquino Correa convidou Pe. Bálzola, para trazer um grupo de Índios Bororo da Missão de Merúri, os quais demonstrassem ao povo cuiabano que sabiam ser eficientes trabalhadores, com a tarefa de escavar os alicerces do templo. Quem conhece a rocha com que é feito o morro, dura e elástica ao mesmo tempo, sabe quanta energia os índios tiveram que gastar para conseguir o intento. Receberam os elogios de todos e voltaram com muitos presentes para a Missão de Merúri.

A construção da Igreja continuou nos anos seguintes, conforme as possibilidades. Foi adquirida uma linda imagem da Virgem Auxiliadora, que foi coroada em 1919 por Dom Angelo Scarpardini, primeiro Núncio apostólico a visitar Cuiabá. A ocasião especial foi o bicentenário de Cuiabá e o jubileu de prata da chegada dos Salesianos. A Igreja foi inaugurada, embora não acabada, no ano de 1929, quando da beatificação de Dom Bosco.

O Santuário é a Igreja da cidade construída em estilo neogótico e que possui abóbadas de aresta. A Igreja tornou-se um grande Centro de peregrinações marianas, para ela acorrendo os fiéis nas rezas do terço, na coroação de Nossa Senhora e nas solenidades marcadamente marianas.

A torre da Igreja foi construída durante o período em que o Colégio foi dirigido pelo Padre Mario Pellattiero, nos anos 1959 e 60. A Igreja foi construída em tijolos mássicos, mas a torre já utilizou cimento armado e ergue-se, esbelta, no alto do morro. O cume da torre possui uma saída e um pequeno terraço para os mais corajosos contemplar o lindo panorama da Prainha, do Rio Cuiabá e do Centro histórico da cidade.

No final da década de 1980 houve uma profunda reforma interna do Santuário, para adaptá-lo às reformas litúrgicas do Concílio Vaticano

II. No período de 2008 a 2012 foi realizada a reforma total, interna e externa, do Santuário. No dia 1º de junho de 2008, o Núncio Apostólico Dom Lorenzo Baldisseri, segundo Núncio a visitar Cuiabá, realizou a dedicação do Santuário.

Sobre um monte no qual pode ser visto por todos, o Santuário é um dos cartões postais de Cuiabá, pela beleza singular do templo, é a Igreja em que mais são celebrados casamentos. Em um de seus altares o Santuário conserva a belíssima imagem da Mãe Auxiliadora abençoada por São João Bosco.