Il Santuario di San Giuseppe è stato eretto presso la Casa Madre della Congregazione degli Oblati di San Giuseppe in Asti, sul posto dell'antica e ormai fatiscente chiesa-teatro di Sant'Agnese, risalente ancora al monastero delle Clarisse, presenti in città fin dal 1600 circa.  L'architetto è stato il sacerdote Mons. Alessandro Thea, canonico della cattedrale di Acqui, che cominciò la progettazione nel 1927.
L'edificio in stile romanico, ha 40 colonne di cui 16 centrali e 24 esterne. 

La Torre Campanaria, unica, centrale sulla facciata, ha 12 campane.  Il 19 marzo 1931 sulla facciata del nuovo Santuario, ancora in fase di costruzione, fu collocata una monumentale statua di San Giuseppe, alta 3,6 metri, opera dello scultore gardenese Emilio Demetz.
La Consacrazione e l'inaugurazione del Santuario avvenne la domenica del 12 luglio 1931 da Mons. Luigi Spandre, Vescovo di Asti. L'Imponente organo "Gandini" fu costruito nel 1905 ancora per la vecchia chiesa e poi sistemato nel nuovo Santuario.

Nel 1944, per il primo centenario della nascita di San Giuseppe Marello, avvenne la consacrazione dell'altare maggiore e del mosaico cosmatesco del pavimento, dedicato a San Giuseppe. 
La splendida pala dell'altare è opera del pittore Piero Dalle Ceste (1912 - 1974) e i quadri dei due coretti laterali - 1989 - sono opera di Franco Verri. Le decorazioni della chiesa sono invece di A. Laiolo. Nella cappella centrale di sinistra sono venerate le spoglie del fondatore degli Oblati di San Giuseppe, il Santo Marello. Il grande affresco di fondo è di Angelo Bogani.  Il Santuario è molto frequentato e accoglie gruppi di pellegrini.