Historia obrazu nie jest znana i istnieje kilka wersji jego pochodzenia.

Obraz namalowany jest na płótnie i przyklejony do deski. Nie znamy ego autora ani daty jego namalowania. Od Potopu szwedzkiego najpierw znajdował się w tutejszym dworze.

Późną jesienią 1664 r. do remontu piecy w dworze studziańskim poproszony został murarz, zdun ze Smardzewic koło Tomaszowa Mazowieckiego. W czasie pracy w nieopalanym dworze ciężko zachorował. W izbie w której na ścianie wisiał ów obraz, przygotowano dla niego posłanie. W czasie bezsennych nocy, modlił się, by nie umrzeć bez spowiedzi św. W nocy z 12 na 13 grudnia podczas modlitwy nagle zobaczył rozjaśniony obraz i usłyszał głos: “Nie bój się nie będzie ci nic, ani temu urzędnikowi, tylko żebyś Mi kaplicę zbudował, bom godna poczciwszego miejsca. Za folwarkiem po prawej stronie idąc do tej wioski, niedługo ta kaplica będzie, bo tam będą i zakonnicy. Powstanie na wzgórku, gdzie spoczywają ukochane przez mego Syna oblubienice“. I tak też się stało w późniejszych latach. Cudowność Obrazu i jego kult zaaprobował Ksiądz Prymas Mikołaj Prażmowski

Cudowny obraz Świętej Rodziny - bo o tym wizerunku jest mowa namalowany jest farbami olejnymi na płótnie przez nieznanego autora. Rodzina nazaretańska zebrana jest przy stole podczas wieczornego posiłku, o czym świadczy paląca się świeca. Matka Boża siedzi po lewej stronie stołu na ławie. Św. Józef stoi, nieco pochylony ku Dzieciątku, które siedzi po prawej stronie na krześle. Najświętsza Panna wpatrzona w Jezusa podaje Mu gruszkę, a św. Józef oparty lewą ręką o krzesło, prawa podaje Dzieciątku kielich, z którego Ono pije, podtrzymując kielich obu raczkami.

Przez wieki obraz nazywany był „Obrazem Jezusa, Maryi i Józefa” albo „Obrazem Matki Bożej Wieczerzającej”. Nazywano go także „Obrazem Świętej Rodziny”. Dzisiejszy tytuł Matki Bożej Świętorodzinnej zawdzięczamy sugestii kardynała Stefana Wyszyńskiego, aby nazwy cudownych wizerunków nawiązywały do treści, a nie do nazw miejscowości, w których się znajdują.

Ważną data dla miejscowego sanktuarium był dzień 18 sierpnia 1968 roku, kiedy to na mocy indultu papieża Pawła VI prymas Polski, kard. Stefan Wyszyński w asyście kard. Karola Wojtyły oraz administratora apostolskiego diecezji sandomierskiej bp Piotra Gołębiowskiego i przy udziale ponad 200 tys. wiernych dokonał uroczystej koronacji cudownego obrazu.

Pragnijmy dziś w duchu wędrować do tego miejsca, o którym pięknie mówi napis na jednej z tablic umieszczonych na ścianie Bazyliki: “Dom ten jest słynny z życiodajnej krynicy studziennej – Wszelka nieprawość zostanie w niej utopiona. Dla strapionych – płynie tu fala potrójna, z nadmiarem. Ktokolwiek biegnie ku niej, wraca stąd radosny. To studnia przesłodkiego Jezusa, Maryi i Józefa. Niech (obfitością) ciekną te przedsionki dla nieszczęśliwego świata. Biegnijcie wszyscy: nieczyści, słabi, zmęczeni! Stąd serce, jakiekolwiek jest ono, Może czerpać wodę źródlaną”.