Questa chiesa fu ricostruita e riconsacrata nel 1790. Nell'altar maggiore, assai elaborato, si conserva una preziosa immagine detta della Madonna della Navicella; essa ricorda l'apparizione avvenuta ad un ortolano nel 1508 sul lido di Sottomarina della Beata Vergine, seduta su un tronco, detto zocco, e poi dileguatasi a bordo di una navicella senza conducente.Sorge su una preesistente antica chiesa romanica, a tre navate su basse colonne, demolita per il degrado e sostituita da questa a navata unica, su progetto di Domenico Pelli. La chiesa attuale fu consacrata nel 1790, dopo cinquant'anni dall'inizio dei lavori, ed elevata al titolo di basilica nel 1806, quando accolse un'icona assai venerata: "La Madonna della marina". L’icona era stata ritrovata nel 1508 - sulla spiaggia di Sottomarina - dall’ortolano Baldassarre Zalon, cui in precedenza era apparsa la Vergine. L'immagine è custodita nel sontuoso altare maggiore, circondata da numerose tavolette votive donate come ex-voto, segno di una religiosità popolare molto forte.
La chiesa contiene notevoli opere d’arte: una pala d'altare, decisamente composita (i due santi nella parte inferiore sono attributi al Giambellino (1430-1516); la parte superiore è di Antonio Marinetti, detto il Chiozzotto (1719-1790); al centro è inserito il viso della Madonna, affresco staccato, proveniente dal Palazzo Granaio); il Fanciullo guidato da un angelo del Marinetti; il vastissimo affresco del soffitto - rappresentante la Gloria di San Giacomo Apostolo - opera settecentesca a due mani del vicentino Mauri, che dipinse la scenografia, e del Marinetti.