La basilique Notre-Dame de Bonsecours est située à Bonsecours, près de Rouen sur le lieu d'un pèlerinage dédié à la Vierge et dominant toute l'agglomération rouennaise. Elle est due à l'architecte Jacques-Eugène Barthélémy.
La basilique fait l'objet d'un classement au titre des monuments historiques depuis le 24 août 2004.
Situé en face de la façade occidentale, se trouve le monument dédié à Jeanne d'Arc avec, à son sommet, l'archange saint Michel. Ce monument, de l'architecte Juste Lisch et du sculpteur Louis-Ernest Barrias a été inauguré en 1892.
Dans le cimetière tout proche se trouve la tombe de José-Maria de Heredia (1842-1905).
Le pèlerinage marial de Notre-Dame de Bonsecours est le seul de Seine-Maritime. Il remonte au Moyen Âge et son historique est sur une plaque de marbre accrochée au mur du porche.
La basilique succède à deux autres édifices : la chapelle de Blosville (village devenu Blosville-Bonsecours puis Bonsecours en 1959), proche du château mentionné vers 750 existait dès 1034. Elle appartenait aux seigneurs de Pavilly qui la cédèrent aux religieux de Saint-Lô en 1186. Cette chapelle fut remplacée en 1332 par une église paroissiale détruite en 1473 par les troupes de Charles le Téméraire puis reconstruite avant d’être elle-même remplacée par l’actuelle basilique à l’initiative de l’abbé Godefroy, nommé à Blosville en 1838. On conserve cependant de l’ancienne église, ruinée par la Révolution française, la pièce la plus importante et la plus vénérée, la statue de Notre-Dame de Bonsecours, en bois polychrome du XVIe siècle siècle ainsi que des stalles en bois du XIIIe siècle.
La première pierre du nouvel édifice fut posée le 4 mars 1840. La basilique fut conçue par l’architecte Jacques Eugène Barthélemy dans le style néogothique – c'est d'ailleurs le premier exemple de ce style en France. Elle comporte une nef flanquée de bas-côtés, sans transept, et une tour surmontée d’une flèche au-dessus du portail occidental. La construction se termina en 1844, la bénédiction eut lieu en octobre de cette année.
Le pape Pie IX honora le sanctuaire de Notre-Dame de Bonsecours du privilège du couronnement le 15 juillet 1870. Le cardinal-archevêque de Rouen Mgr de Bonnechose couronna la Vierge le 24 mai 1880. Le 18 mai 1980 eurent lieu les célébrations du centenaire de ce couronnement.
L’intérieur de la basilique présente la particularité d’être entièrement peint, selon l'exemple de la Sainte-Chapelle. Les orgues d’Aristide Cavaillé-Coll furent inaugurées par Lefébure-Wély le 20 novembre 1857. Elles comportent aujourd’hui 3 claviers, un pédalier, 32 jeux. Le buffet est de style néogothique. Le Maître-autel (néogothique) est dû au sculpteur Victor Fulconis. La basilique possède une collection complète de vitraux de la verrerie Gsell de Choisy-le-Roi (1844) parmi lesquels le vitrail proche des fonts baptismaux, que le Frère Philippe Bransiet, supérieur général des Frères des Écoles chrétiennes, offrit pour commémorer le passage à Bonsecours de Jean-Baptiste de La Salle.