Sanktuarium fatimskie to przede wszystkim ogromna neobarokowa bazylika z 65-metrową wieżą. Kościół zbudowany jest z białego wapienia i ozdobiony posągami świętych. Niedaleko bazyliki, w miejscu gdzie objawiła się Matka Boska, stoi niewielka kaplica Capela das Aparições. Znajduje si€ tam figura Matki Boskiej z Fátimy. W jej koronie umieszczono kulę, która podczas zamachu w 1981 roku zraniła papieża Jana Pawła II.

Wioska Aljustrel, w której mieszkały dzieci, którym 13 maja 1917 po raz pierwszy objawiła się Matka Boża jest oddalona o parę kilometrów od Sanktuarium. Można tu zwiedzać domy pastuszków (Casas dos Pastorinhos). W Aljustrel prawie wszystko jest tak, jak za czasów objawień. Wioskę otaczają przepiękne gaje oliwne. Można tu odnaleźć prawdziwy spokój i ciszę.

Pierwsze objawienie miało miejsce 13 maja 1917 roku. Dzieci: Lucja Santos, Francisco Marto i Jacinta Marto, pasły owce w pobliżu Fátimy. Jak zwykle koło południa odmówiły różaniec i zaczęły bawić się, układając z kamieni domek (obecnie stoi tam Bazylika). Pastuszków otoczyło silne jasne światło i zobaczyły nad niskim drzewkiem "Panią jaśniejszą niż słońce". Obecnie w tym miejscu stoi Kaplica Objawień.

Podczas ostatniego objawienia (13 października 1917 roku) świadkami było 70 000 ludzi. Obecni wedle przekazów mogli dostrzec "wielką ognistą tarczę odrywającą się od nieba i zstępującą na ziemię". W czasie objawień Matka Boska przekazała dzieciom trzy "Tajemnice Fátimskie". Pierwszą z nich było poświęcenie Rosji Jej Niepokalanemu Sercu i zapowiedź pokoju (I Wojna Światowa), druga dotyczyła nawrócenia Rosji i wybuchu rewolucji, trzecia dotyczyła między innymi zamachu na papieża.

Do Fátimy z Lizbony jest około 100 kilometrów, Będąc w Lizbonie można pojechać do Fátimy na jeden dzień. Autobusy odjeżdżają ze stacji Sete Rios w Lizbonie.