Kościół w Starym Wielisławiu istniał już w X wieku. Według dawnych przekazów miał tu zawitać święty Wojciech. W 1.300 roku papież Bonifacy VIII wydał bullę, w której nazwał wielisławski kościół Przybytkiem Niebieskim. W roku 1428 kościół spalili husyci. Po czym został wybudowany nowy kościół. Obecny kościół wzniesiono w XV wieku. Wnętrze kościoła barokowe. Kościół nosi nazwę św. Katarzyny Aleksandryjskiej, której relikwie przywieziono tu w 1660 roku z Rzymu. Ruch pielgrzymkowy nasilił się po 1713 roku,wówczas na tutejszych terenach zaraza siała straszne spustoszenia wśród ludności. W Starym Wielisławiu zaraza nikogo nie dotknęła,tu ludzie modlili się o ocalenie. W latach 1618-1622 kościół w Starym Wielisławiu pozostał katolicki gdy falę protestantyzmu niosły z sobą wojska luterańskie,często grabiąc paląc i mordując ludność hrabstwa kłodzkiego do którego należał Stary Wielisław. Wypędzeni kapłani chronili się na na terenie kościoła wielisławskiego. Pielgrzymi odpoczywali pod krużgankami murów obronnych kościoła. Dzwon kościelny od 1490 roku wzywał na modlitwę i ostrzegał przed niebezpieczeństwem. Cudowna figurka M. Boskiej pochodzi z XIII wieku. Figurka ta ocalała z pożaru wywołanego przez husytów. W roku 2001 kościół do rangi Międzynarodowego Sanktuarium Matki Boskiej Bolesnej podniósł ówczesny papież Polak Jan Paweł drugi.