Kościół na "Górce" jest starym sanktuarium maryjnym. Znajduje się w nim łaskami słynący Obraz Matki Boskiej Chełmskiej, od wieków otaczany przez wiernych szczególnym kultem. Oryginał tej bizantyjskiej ikony pochodził prawdopodobnie z X w. Malowany był na płótnie naciągniętym na cyprysowej desce.
Jak głosi legenda, obraz miał być przywieziony w 988 r. z Bizancjum do Kijowa przez cesarzównę Annę, wydaną za Włodzimierza I. Książę miał go rzekomo przenieść w 1001 r. do zbudowanej przez siebie cerkwi na górze chełmskiej. Bardziej prawdopodobny wydaje się być przekaz kronikarski, mówiący o tym, że ikonę przywiozła z Kijowa do Chełma w poł. XIII w. siostra księcia Daniela Romanowicza - Teodora. Po wprowadzeniu w 1596 r. obrządku greckokatolickiego znalazł się on pod opieką unitów. W 1651 r., za staraniem Jakuba Suszy, późniejszego biskupa unickiego, Jan Kazimierz sprowadził go do Warszawy. Potem towarzyszył on królowi w jego wyprawach wojennych, m.in. w bitwie pod Beresteczkiem (1651 r.). Zostało to upamiętnione w scenie przedstawionej na antepedium, które stanowi votum bazylianów za zwycięstwo nad Kozakami - zaciekłymi wrogami unii. W 1765 r. odbyła się uroczysta koronacja obrazu, uwidoczniona na jedynej historycznej panoramie Chełma, autorstwa Teodora Rakowieckiego, zamieszczonej w dziele "Phoenix" Jakuba Suszy, poświęconym obrazowi chełmskiej Bogurodzicy. Po kasacie unii obraz znalazł się w rękach prawosławnych. W 1915 r. ich duchowni, ewakuując się wraz z cofającym się frontem I wojny światowej na wsch., wywieźli ze sobą chełmską świętość w głąb Rosji. Kiedy więc otwarto kościół katolicki na Górce w 1919 r., na miejscu oryginału, w ołtarzu głównym umieszczono znalezioną na strychu świątyni kopię obrazu. W 1938 r. wymieniono ją na replikę, sporządzoną przez chełmskiego malarza Władysława Ukleję.
Obraz koronowany był w 1946 r. przez biskupa lubelskiego Stefana Wyszyńskiego, późniejszego prymasa Polski.