La chiesa di San Bernardo è, nella sua parte antica, il classico esempio di chiesa romanica del territorio vercellese: costruita intorno al 1164, presenta la classica facciata a capanna, in laterizio, con due belle formelle rappresentanti un centauro e un cervo. Le due formelle in facciata dovevano essere parte di una decorazione più grande e sono le copie delle due originali affisse all’interno della chiesa, in controfacciata.
Nel 1630 Vercelli superò una peste fortissima, cessata dopo un voto della comunità alla Vergine. La devozione divenne quindi sempre più diffusa e, alla fine dell’Ottocento, l’architetto Giuseppe Locarni venne incaricato di realizzare, sopra all’effigie veneratissima della Vergine collocata in San Bernardo, il Santuario della Madonna degli Infermi. Lo stile realizzato dal Locarni è il Neoromanico.
Quando poi nel 1835 il colera, propagatosi in Piemonte, non colpì Vercelli, i devoti aumentarono e per poterli accogliere in San Bernardo, la chiesa fu ampliata, su progetto di Carlo Emanuele Arborio Mella, occupando una parte del giardino retrostante all'abside, che fu pertanto abbattuto. I lavori, durati due anni, compresero la costruzione dell'attuale Cappella della Madonna degli Infermi, inserendola nel lato sinistro della chiesa antica, oltre a quella del campanile, conservato ancora oggi. Nel 1884 una nuova epidemia risparmiò la città di Vercelli e così i suoi abitanti accorsero ancora più numerosi nella chiesa, che ormai era conosciuta a pieno titolo con il nome di Santuario della Madonna degli infermi, rivelando come le dimensioni dell'ampliamento eseguito in precedenza fossero allora del tutto inadeguate e come lo stato di degrado fosse grave.