Trudno ustalić informacje obrazu i jego kultu w XVI i XVII w., gdyż pierwotna kronika klasztorna spłonęła w 1718 r. podczas pożaru klasztoru. Wiadomo, że wizerunek był kilkakrotnie konserwowany i częściowo przemalowywany, między innymi w 1878, 1933, 1945, 1975–1976 oraz 1989–1991. Podczas prac konserwatorskich w 1976 roku odkryto litery „A D” oraz datę „1678”, która według badaczy odnosi się do pierwszej konserwacji wizerunku Madonny Wielickiej, natomiast podczas przeprowadzonych prac konserwatorskich w 1989 roku z inicjatywy kustosza sanktuarium o. Ludwika Kurowskiego, pod nadzorem wybitnego profesora Zofii Medweckiej z krakowskiej Akademii Sztuk Pięknych odkryto napis „Dąbski” lub „Dąbrowski” prawdopodobnie należący do konserwatora obrazu z roku 1678.
Obraz posiadał w swojej historii trzy sukienki. Od początku obraz zdobiła metalowa pozłacana sukienka, od 1878 r. sukienka rzeźbiona w drewnie lipowym, zastąpiona następnie sukienką srebrną. 6 czerwca 2020 r. w rocznicę 25-lecia koronacji obrazu bp Damian Muskus poświęcił nową suknię oraz korony. Suknię wykonano z drogocennych tworzyw, m.in. z korali, bursztynów, rubinów, szmaragdów czy pereł. Na sukni umieszczono także Order Orła Białego (najwyższe odznaczenie państwowe, ofiarowane przez anonimową osobę).