Formà part del convent de la Congregació de Mares dels Desemparats per a nenes orfes, fundat primer a Sant Gervasi (1887), traslladat poc després al carrer de Sant Salvador i el 1896 traslladat a l’indret actual. El santuari, obra de Miquel Pasqual, s’inicià el 1896 i fou inaugurat el 1902. És un edifici neoromànic envoltat per un gran convent. El 1903 es fundà la Pia Unió de Sant Josep i una revista per a propagar la devoció al santuari. Tot seguit esdevingué molt popular i els barcelonins escrivien cartes al sant demanant favors, que eren cremades en la processó mensual. El 1921 es féu la coronació canònica de la imatge de sant Josep. L’asil té 150 orfes, nens i nenes.