All'interno della Basilica si trova la Cappella dell'Ascensione.

La Cappella fu fatta costruire nel 1601 a cura della famiglia Ridolfi di Firenze e contiene una delle pale più grandi presenti nel Santuario: l'Ascensione di Cristo al Cielo.

La pala ha dimensioni di 4,70x3,20 metri ed è databile verso il 1490.

In basso si vede la Madonna attorniata da altri 11 figure (gli apostoli?) con il volto proteo verso l'alto a guardare l'Ascensione del Cristo ormai già attorniato da otto angeli contemplanti.

Tra cielo e terra si vedono colline con alberi verdi.

Intorno alla rappresentazione una doppia cornice di 19 angeli e frutti.

Al centro in alto un sole raggiante.

Nella pianta del Santuario questa Cappella è individuata con il numero "4" essendo dentro la Basilica.