Le pèlerinage à Notre-Dame de Gray remonte sans doute au début du 17ème siècle. Son but était une statuette sculptée dans un morceau de chêne représentant l’image miraculeuse de Marie trouvée à Montaigu en Belgique. Plusieurs miracles de guérison eurent lieu après que des fidèles l’eurent invoquée ; les terribles épidémies de peste au 17ème, de choléra au 19ème siècle furent arrêtées également par les prières des croyants. Aussi décida-ton d’instituer une procession et d’en fixer la fête au 4 mai.

    En 1851, le Cardinal Mathieu offrit à la Basilique une magnifique statue de Notre-Dame haute de 30 cm en argent doré, comme action de grâces pour la fin de l’épidémie de choléra à Gray et dans sa région.

    Les deux statuettes se trouvent encore à Gray. Le pèlerinage n’existe plus à grande échelle, mais tous les ans pour la fête de l’Assomption ont lieu une veillée mariale, une messe solennelle et un concert d’orgue.