La chapelle Notre-Dame de l'Assomption a été construite sur l'ancien sanctuaire du XIIe siècle. L'intérieur de style baroque se divise en trois nefs illuminées par des vitraux illustrant la vie de la Sainte Vierge. On y découvre également un magnifique chemin de croix de Charles Spindler de 1934 et des confessionnaux sculptés, chefs-d'oeuvre du XVIIIe siècle. Quant à l'orgue il a été réalisé en 1902 par la maison Roethinger. Le choeur de l'édifice comprend un très beau maître-autel dédié à la Vierge à l'Enfant, il a été réalisé au XVIIIe siècle en marbre gris et en bois polychrome et doré. De part et d'autre se trouvent deux verrières, l'une représentant Saint Léon IX et l'autre Saint Louis. Depuis le 5 juillet 1931 au Mont Sainte-Odile on y pratique l'Adoration perpétuelle. La chapelle Notre-Dame de l'Assomption du Mont Sainte-Odile est classée aux Monuments Historiques depuis le 22 juillet 1997. Elle a été érigée en basilique mineure le 16 juin 2006 par le Pape Benoît XVI.