Di una cattedrale a Pescina si inizia a parlare solo agli inizi del XVI secolo quando la sede dell'antica diocesi di Marsi è trasferita dalla chiesa di Santa Sabina a Pescina. Sede provvisoria della cattedra diventa la chiesa di Santa Maria del Popolo, già ricordata in una bolla di papa Lucio III nel 1181. Si deve al vescovo Matteo Colli l'edificazione tra il 1579 ed il 1596 della nuova cattedrale dedicata alla Madonna delle Grazie. Essa fu consacrata il 6 agosto 1606 e nel 1613 ricevette ufficialmente da papa Paolo V il titolo di cattedrale. La chiesa subì diversi interventi di ingrandimento e di abbellimento nei secoli successivi, fino all'ultimo intervento con la costruzione della cupola tra il 1863 ed il 1865. Questa costruzione fu gravemente danneggiata dal terremoto della Marsica del 1915. Ricostruita nel 1930, fu nuovamente danneggiata dai bombardamenti della seconda guerra mondiale. Nel frattempo la sede della diocesi era stata trasferita ad Avezzano (1924), per cui la chiesa si è fregiata del titolo di concattedrale. L'edificio, riconsacrato dopo i restauri del 30 aprile 1961, è stato elevato a basilica della diocesi di Avezzano nell'anno 2016.
