Sulla strada principale che collega ancora oggi Firenze a Bologna, nelle vicinanze di Monghidoro, si snoda una diramazione denominata Via Madonna dei Boschi. Percorrendo questa strada in direzione verso Loiano-Bologna, dopo qualche Km, si trova sulla destra il Santuario della Madonna dei Boschi, denominato anticamente "Santa Maria del Nuvoleto".

Sul posto ove oggi è situato il Santuario, sorgeva già nel 1616 un pilastrino di mattoni cotti e, in seguito, una piccola edicola con al centro una riproduzione della Beata Vergine che richiamava in tutto l'icona mariana venerata da secoli nel Santuario della Guardia di Bologna, attribuita dalla tradizione popolare alla mano di san Luca evangelista. A motivo delle numerose grazie, la fama della Venerata Immagine di "Santa Maria del Nuvoleto" si diffuse rapidamente divenendo ben presto centro di una sentita devozione mariana e un punto d'incontro per tanti ai quali la Madonna manifestava la sua benevolenza.

Frequenti pellegrinaggi a piedi o con i mezzi di trasporto di quei tempi, venivano organizzati dai paesi limitrofi. Con l'accorrere dei pellegrini, anche le offerte aumentarono. Anzi furono così copiose da far pensare alla possibilità di edificare una vera e propria Chiesa. Nel 1680 i fratelli Prosperi, Giovanni e Simone, ne presero l'iniziativa, utilizzando le offerte dei devoti e mettendo a disposizione il terreno ove fu costruita la Chiesa. In un secondo tempo, si presero cura anche dell’interno della Chiesa.

L’11 settembre 1685 l’edificio era terminato, nelle stesse proporzioni di come la vediamo oggi. Sappiamo che l’abate di Barbarolo, dalla cui circoscrizione ecclesiastica dipendeva la Chiesa, la visitò trovandola provvista di tutto il necessario per le sacre cerimonie liturgiche; per cui, il 25 settembre dello stesso anno, fu ottenuta la licenza dalla Curia di Bologna di poter celebrare i divini misteri. Il 4 ottobre fu benedetta dal Parroco di Campeggio. In essa vi risiedeva stabilmente un cappellano. Il Pontefice Innocenzo XI, il 15 giugno 1691, con un "Breve" indirizzato ai fratelli Prosperi, la dichiarò "Chiesa pubblica ".
Nella visita pastorale del 1701 il Cardinale Giacomo Boncompagni, in riferimento alle numerose "grazie" elargite dalla Madonna in questo luogo di culto, definì la Chiesa "famosa per miracoli" (miraculis darà) Nel registro della visita del Cardinale viene ricordato che nella casa canonica del Santuario risiedeva il cappellano Don Giovanni de Bernis e si fa menzione a un decreto che permetteva di conservare, in modo permanente, l’Eucaristia. Nella visita pastorale del Cardinale Vincenzo Malvezzi dell'll giugno 1755, compare per la prima volta la denominazione di "Madonna dei Boschi" accanto a quella più antica di "S. Maria del Nuvoleto".

Il Santuario sorge in un periodo che fu particolarmente ricco di fondazioni di Santuari. Ma il primo, vero e storico Santuario della zona di Monghidoro resta la Madonna dei Boschi; ancora oggi conserva molto, sia all'esterno che all'interno, dell’antico aspetto.

Il Santuario è stato oggetto di vari restauri lungo i circa quattro secoli di storia. L’ultimo è stato compiuto nel 2008 e furono eseguiti lavori di tinteggiatura delle pareti esterne, di controllo del manto di copertura, di rifacimento totale dell'impianto elettrico e degli infissi.