Die so genannte Alte Wallfahrtskirche befindet sich direkt neben der Basilika. Errichtet wurde sie von den Kapuzinern in den Jahren 1786 bis 1789. Später waren es die Franziskaner, die sie baulich erweiterten, um der wachsenden Zahl an Pilgern Platz zu bieten. Das Mariengnadenbild befand sich bis 1906 in dieser Kirche. Der Sakralbau entspricht in seinem äußeren Erscheinungsbild der eher bescheidenen Architektur des Ordenswesens. Ein kleiner Dachreiter ziert das Gotteshaus. Im Giebel ist in einer Nische eine Marienfigur zu sehen. Diese wurde von dem Werler Bildhauer Joseph Wäscher geschaffen. Im Inneren der Alten Wallfahrtskirche ist die ursprüngliche Ausstattung bis heute erhalten geblieben. Der Hauptaltar zeigt ein Gemälde der biblischen Begegnung von Maria und Elisabeth. Alljährlich feiern die Werler Wallfahrtskirchen zu „Mariä Heimsuchung“ ihr Patronatsfest mit besonders vielen Pilgern. Eingerahmt wird der Hauptalter von den beiden Seitenaltären. Auf dem linken stand früher in der Mariennische das Gnadenbild (heute in der Basilika), während der rechte dem Heiligen Antonius von Padua geweiht ist. Die Altäre stammen aus dem 18. Jahrhundert und stellen neben der verzierten Kanzel, den Beichtstühlen und den Kreuzwegstationen sehenswerte barocke Kunstwerke dar. Zur weiteren Ausstattung zählen das einstige Chorgestühl und eine Josefsfigur. Das einzige farbige Kirchenfenster zeigt die Himmelfahrt Mariens. Es wurde vom Werler Künstler Christian Göbel entworfen und wurde 1953 in der hauseigenen Glaswerkstatt des Franziskanerordens gestaltet. Die Alte Wallfahrtskirche ist ein „sakrales Schmuckstück“, allerdings lediglich in der offiziellen Wallfahrtszeit – von Mai bis November – täglich geöffnet. Viele Pilgergruppen nutzen das Gotteshaus für eine Andacht, einen Gottesdienst oder einen Moment der Stille und inneren Einkehr. Auch als Hochzeitskirche ist sie überregional sehr beliebt.
