La Comunidad de Misioneros Paules decidió edificar junto a su Casa-Misión un templo en honor a San Vicente de Paúl, cuyo proyecto fue encargado al arquitecto Juan Bautista Lázaro de Diego en 1900. Las obras de construcción se iniciaron en 1901 con la colaboración del arquitecto Narciso Clavería –conde de Manila-, concluyéndose en 1904. La iglesia fue diseñada inspirándose en las antiguas catedrales góticas: presenta planta de tres naves sin crucero, la central más ancha y alta, de cinco tramos separados por doce pilares cruciformes -simbolizando los doce Apóstoles- y cubiertos por bóveda de crucería, y cabecera poligonal con girola inspirada en la catedral de Toledo de tramos cuadrados y triangulares alternos, donde estuvo situada en su día la sillería para uso de la Comunidad. El interior, de gran simplicidad decorativa, muestra un estilo neogótico. La fachada, levantada en ladrillo en armonía con la vecina Casa, se enmarca entre dos torres de planta cuadrangular y remate octogonal, con vano de acceso de cantería abocinado con arco apuntado sobre el que se dispone un gran rosetón, también en piedra blanca, terminada por frontón triangular, cuyo tímpano estuvo decorado por una composición cerámica de Daniel Zuloaga con la imagen del Salvador entre dos ángeles con filacterias con el lema de la Congregación, ahora sustituida por un mosaico de la “Virgen Milagrosa, San Vicente de Paúl y Santa Luisa de Marillac” realizado en 1975 por la Casa Santa Rufina; cerrándose el atrio por una reja del cerrajero Gabriel Asins. La decoración y composición exterior recuerdan el gótico europeo, pero con detalles neomudéjares que se hacen más patentes en las fachadas laterales, con arquerías polilobuladas y paramentos de esquinillas. Las vidrieras fueron ejecutadas por Salvador Castro y Guillermo Alonso Bolinaga, colaborador de Lázaro en la restauración de las de la catedral de León. El 23 de julio de 1923 la iglesia fue elevada a basílica menor, por bula del Papa Pio XI.
Durante la Guerra Civil (1936-1939) el templo fue dedicado a cine, quedando destruido, a excepción de las paredes y las vidrieras, siendo restaurada entre 1966 y 1967 al gusto de la posguerra, aunque manteniendo las trazas neogóticas, y acorde con las nuevas normas litúrgicas del Concilio Vaticano II. En 1965, se erige la Parroquia La Milagrosa en esta Basílica. El 8 de julio de 1977 se incoa el expediente para su declaración de Bien de Interés Cultural en categoría de Monumento y el 4 de noviembre de 1993, queda delimitado su entorno de protección.
