La strada campestre che conduce da Alghero al Santuario è lunga circa 8 km fiancheggiata da uno spettacolo di rigogliosi uliveti. Deve la sua importanza alla presenza del santuario omonimo, famoso in tutto il nord della Sardegna per le grazie che i credenti affermano di aver ricevuto e che lo fanno considerare quasi come una piccola Lourdes.
La festa del santuario si celebra la domenica in Albis (la seconda domenica di Pasqua) e il 26 maggio, festa dell’incoronazione della Madonna di Valverde, ed in questo periodo è facile incontrare lungo il percorso, che a piedi dura circa 1 ora, i pellegrini che lo raggiungono, con almeno due soste di preghiera davanti alla prima e alla seconda Pedra de basar (Pietra da baciare).
L'immagine della Madonna che si venera nel santuario fu trasportata qui nel 1650 da una chiesa preesistente, e la fondazione del santuario si fa risalire al XVI secolo. Il simulacro il 26 maggio 1935 viene incoronato dal Capitolo Vaticano, e nel 1949 Pio XII proclama Nostra Signora di Valverde compatrona della città e della diocesi.
La tradizione racconta che un anacoreta, avvertito in sogno dalla Madonna, ritrova, sotto un “Pilar” davanti ad un’antica chiesetta, un piccolo simulacro di terracotta bruna della Madonna di Valverde, nascosto sotto quella colonna molti anni prima per sottrarlo alla profanazione delle orde saracene.

Il santuario, ristrutturato in varie riprese, ha forme tardorinascimentali che inglobarono il tempio originario, più antico di alcuni secoli. L’altare maggiore, realizzato da scalpellini genovesi in marmi policromi, appartiene alla prima metà del Settecento. La statua della Vergine, collocata su di un piccolo piedistallo in argento, ha nella mano destra Gesù Bambino ed è interamente rivestita di una veste ricamata in oro, adorna di molti oggetti d’oro e di gemme preziose.
Nelle cappelle si trovano alcuni quadri di buon livello artistico,tra i quali: il martirio di sant’Andrea (1635) e l’estasi di san Carlo Borromeo (1631), attribuiti a Pantaleo Valvi .

Per gli amanti del trekking si segnala la possibilità di giungere al Santuario della Madonna di Valverde, dall'antico sentiero campestre lungo circa 10 km che parte da Villanova Monteleone, segnalato, nell'immediata periferia del paese, da un'edicola contenente il simulacro della Madonna di Valverde.
Il tracciato del sentiero si snoda lungo vallate di notevole bellezza in una cornice di vegetazione mediterranea, ma si presenta, in alcuni punti, problematico e difficoltoso al transito delle persone.

Questo sentiero, che ancora oggi è utilizzato dai pellegrini villanovesi, probabilmente veniva utilizzato dalle popolazioni locali ancor prima della fondazione del santuario dedicato alla Madonna che risale alla XVI secolo, e quindi riveste una importanza culturale, naturalistica e paesaggistica notevole.