Im Herbst 1690 langten Protokolle über die verwunderlichen Begebenheiten in der kleinen Kapelle vom Kirchental (fromme Gebete seien erhört worden, in der Kapelle hätte sich die Statue von ihrem Platz wegbewegt, die Madonna habe geweint) am erzbischöflichen Hof ein, und noch im selben Jahr wurden Berichte darüber nach Rom geschickt. Erzbischof Johann Ernst Graf von Thun, in dessen Regierungszeit (1687–1709) die Entstehung der Wallfahrt nach Kirchental fiel, war ein besonders strenger Regent. Besorgt um die sittliche und religiöse Besserung seiner Untertanen, erließ er zahlreiche Gebote und Verbote, den befragten Zeugen der wundersamen Ereignisse um die Marienstatue von Kirchental schenkte er jedoch Glauben.

Am 14. Mai 1691 konnte die erste Messe gefeiert werden. Noch im Herbst desselben Jahres kam Erzbischof Johann Ernst Graf von Thun, der ein großer Marienverehrer war, in das Kirchental, zelebrierte am 13. Oktober eine Messe und setzte dem Marienbild und dem Kindlein kostbare goldene Kronen auf. Eine besonders bekannte Krönung eines Salzburger Gnadenbildes ist jene von Maria Plain (1751).

In Folge pilgerten neben einzelnen Personen ganze Wallfahrtszüge nach Maria Kirchental. Einen Einbruch erlitt diese Wallfahrtsfreudigkeit durch den Hirtenbrief des Fürsterzbischofs Hieronymus Graf Colloredo (1772–1803/12) aus dem Jahre 1782. Geprägt vom Gedankengut der Aufklärung ordnete der Oberhirte darin Straffung religiöser Übungen, eine „Entrümpelung“ der Gotteshäuser von unnötigem Zierrat, eine Konzentration auf das Wesentliche an. Doch Erzbischof Colloredo musste, genau so wie sein Vorbild in Österreich, Kaiser Joseph II. (1765–1790), seine allzu strengen Forderungen mit der Zeit lockern.

Berichten zufolge kamen Bauernmägde und Knechte, Holzfäller und Jäger von den nahen Almen und Wäldern zur Andacht in die kleine Kapelle mit „unserer Lieben Frauen Bildnuß“, einer gotischen Holzskulptur aus der zweiten Hälfte des 15. Jahrhunderts. Auch manch frommer Dorfbewohner ging von St. Martin hinauf, weil er sich der Marienstatue verbunden fühlte. Es wurde mehr und mehr die Kunde laut, dass fromme Gebete erhört worden wären und sich die Statue von ihrem Platz bewegt hätte.

Der Zulauf zur Kapelle nahm ständig zu. Immer dringender äußerte sich der Wunsch nach einem Priester, der in der Kapelle die Messe lesen dürfe. Als die behördlichen Untersuchungen über den „neu entsprungenen= und Trostreich flüssenden Gnaden=brunn“ abgeschlossen waren, wurde die Verehrung des Bildnisses freigegeben. Eine Geldspende aus Tirol ermöglichte die Erweiterung der Kapelle, und am 14. Mai 1691 konnte die erste Messe gefeiert werden.

Für Kirchental entwarf Johann Bernhard Fischer von Erlach (1656–1723) im Auftrag des Erzbischofs eine prunkvolle, schön gegliederte Kirche. So groß wie geplant konnte der „Pinzgauer Dom“ aus finanziellen Gründen nicht verwirklicht werden. Die Ausführung des Baues wurde dem Loferer Maurermeister Stephan Millinger übertragen. Am 8. September 1699 wurde die erste Messe gelesen. Genau zwei Jahre später weihte der Bischof von Seckau die Kirche ein.

Das erste gedruckte „Mirakelbuch“ („vom ersten Jahr 1690. biß Ende 1729“) geht noch auf Pfarrer Joseph Pürckamber zurück, auf jenen Geistlichen von St. Martin, der den Beginn der Wallfahrt nach Maria Kirchental mit Skepsis verfolgt hatte. Der Titel des Büchleins beginnt mit: „Neu=entsprungen= und trostreich flüssender Gnaden=Brunn“. Aus den Berichten erfährt man Namen und Stand der Hilfe suchenden Leute, ihre Notlage und den Zeitpunkt des Gnadenerweises. Die Wunderberichte tragen Überschriften wie „Ein Sprachloser erlangt die Red.“, „Maria löscht den Brand an einen Fuß.“, „Ehe=Friden bringt Maria zuwege.“, „Gefährliche Geburt gehet glücklich ab.“, „Ein vom Wasser=Rad Beschädigter wird schleunig gesund.“, „Unglück mit dem Vieh höret auf.“, „Durch Zauberey Erkrumte wird gerad.“, „Ein gefährlicher Fall auf einer Holtz-Risen gehet noch glücklich ab.“

Weil die Zahl wunderbarer Gebetserhörungen weiter anwuchs, erschien bereits im Jahr 1751 in Salzburg ein zweites „Mirakelbuch“ mit dem Titel „Kirchenthalischer Immer hell= und heylsam fliessender Gnaden=Brunn [...]“, verfasst vom damaligen Regenten Kirchentals, Thomas Georg Swoboda.

Eine weitere Fortsetzung des „Kirchenthalischen Gnadenbrunnens“ erschien im Jahre 1780 in Salzburg. Darin wurden die Mirakel in Gruppen zusammengefasst und mit einem Register versehen: „Suchtafel der Krankheiten und Gefahren. In welcher durch die Fürbitte der Seligen Jungfrau und Mutter Gottes Mariae im Kirchenthale ist geholfen worden“.

Viele Gläubige ließen zum „ewigen Gedächtnis“ an die erlangte wunderbare Hilfe Bilder malen. Auf den Votivtafeln wurden die überstandenen Gefahren (Krankheit, Geburt, Brände, Unfälle beim Holzziehen, Heuführen, Brunnengraben) in bunten Farben geschildert und mit einem kurzen Text erklärt. Solche Votivbilder waren schon im späten Mittelalter bekannt, erlebten ihre Blütezeit aber erst im Barock.

Diese frommen „Bildergeschichten“ wirkten in Zeiten, in denen ein Großteil der Bevölkerung des Lesens unkundig war, noch stärker auf die Wallfahrer ein als die Berichte der „Mirakelbücher“. Je mehr „Wunder“ zu bestaunen waren, umso angesehener wurde ein Gnadenort, umso reicher flossen auch die Spenden.

Die Eintragungen im „Mirakelbuch“ geben Auskunft über die Zahl der Wallfahrer. Für das Jahr 1728 ist zu lesen, dass über 19.000 „andächtige Kirchfahrter“ gebeichtet hätten. Ein Jahr später schon waren es über 20.000 Personen und 1762 zählte man rund 40.000 fromme Pilger, 1783 sogar mehr als 50.000. Das religiöse Leben wurde in Kirchental durch die Errichtung einer Herz-Mariae-Bruderschaft unter Regens M. Mayr (1849) vertieft, weiters durch die Feier von Hochzeiten, Firmungen und Primizen sowie durch die Einführung von Marienandachten.