La basilique Notre-Dame-du-Rosaire (en portugais : Basílica de Nossa Senhora do Rosário), ou simplement basilique du Rosaire, est une église située au lieu-dit la Cova da Iria à Fátima, dans l'enceinte du sanctuaire de Fátima, au Portugal.
Cette église, dont la construction a débuté en 1928 et s'est terminée en 1953, est construite dans un style néo-baroque. Elle est la première grande église construite dans le cadre du sanctuaire marial après les apparitions de la Vierge en 1917. Les travaux ont débuté avant la reconnaissance officielle par l'Église catholique (prononcée en 1930). L'église a obtenu le titre de basilique mineure un an après son inauguration. Elle a aussi le statut de sanctuaire international.
Les sépultures des trois enfants bergers ayant « vu la Vierge Marie », ont été progressivement installées dans le transept de l'église (en 1951 et 1952 pour Jacinthe et Francisco Marto, et en 2005 pour sœur Lucie). Les deux premiers ont été béatifiés en 2000, à Fátima puis canonisés en 2017.
De 2014 à 2016, l'église, ainsi que l'orgue de la basilique, ont été l'objet d'une campagne de travaux de restaurations.
La construction de la basilique du Rosaire a débuté en 1928. Le projet de style néo-baroque est l’œuvre de l'architecte néerlandais Gerard Van Krieken. Cette église a été construite sur le lieu où jouaient les bergers (à faire un petit mur de pierres) quand ils ont vu l'éclair qui leur a fait penser à une tempête le 13 mai 1917. La première pierre a été bénie par l'archevêque d'Évora, D. Manuel da Conceição Santos (pt) le 13 mai 1928 (alors que la reconnaissance officielle des apparitions par l’Église catholique ne sera faite qu'en 1930).
La consécration de l'église a eu lieu le 7 octobre 1953. Dans son document Luce Superna du 11 novembre 1954, le pape Pie XII a accordé à cette église le titre de basilique mineure.
Le 1er mai 1951, les restes mortuaires de Jacinta Marto ont été transférés dans la basilique et déposés dans le transept de l'église. Le 13 mars 1952, les restes de Francisco Marto ont été transférés, à leur tour, dans le transept de l'église. Tous deux ont été béatifiés en mai 2000, à Fátima.
La statue du pape Pie XII (sculptée en marbre blanc par le sculpteur portugais Domingos Soares Branco), située à l'angle sud-est de l'église, a été révélée au public et officiellement bénie le 12 octobre 1953. La statue du pape Paul VI (œuvre du sculpteur portugais Joaquim Correia) a été érigée en mai 1968 dans le coin nord-ouest de l'église.
En 1995, le chœur de l'église a été rénové par l’architecte Erich Corsepius.
Le 8 décembre 2003, la « statue pèlerine » de Notre-Dame de Fátima a été officiellement installée dans le chœur de l'église, à côté de l'autel, emplacement qu'elle ne devrait désormais plus quitter (sauf circonstances exceptionnelle).
Le 19 février 2006, le corps de Lúcia dos Santos a été transféré dans la basilique, où elle est inhumée, à côté de sa cousine Jacinta et à proximité de Francisco.
De 2014 à 2016, l'église a été l'objet d'une campagne de travaux de restaurations entraînant une fermeture partielle du bâtiment. À cette occasion, l'orgue de la basilique subit une importante restauration. Cette restauration s'est terminée en mars 2016 par une bénédiction solennelle de l'orgue (faite par l'évêque), et une série de concerts.
Le bâtiment mesure 70,5 mètres de long et 37 de large. Il a été entièrement construit avec la pierre calcaire de la région : le branco do mar.
Une grande tribune avec autel, chaise, ambon et bancs (pour les concélébrants) est installée, à l'extérieur, devant la basilique du Rosaire.
Le clocher mesure 65 m de haut, il est surmonté d'une couronne de bronze de 7 000 kg, construit dans la fonderie Bolhão de Porto. La couronne est elle-même surmontée d'une croix illuminée la nuit.
Le carillon est composé de 62 cloches, fondues et durcies à Fátima par José Gonçalves Coutinho (de Braga). La plus grosse cloche pèse 3 000 kg et le clapet 90. L'horloge est l'œuvre de Bento Rodrigues (Braga). Les anges de la façade ont été sculptés dans du marbre par Albano França.
Le 13 mai 1958 a été inaugurée une grande statue du Cœur immaculé de Marie sculptée par le Père Thomas McGlynn sur les conseils de sœur Lucie. La statue est haute de 4,73 m et elle pèse 13 tonnes. Cette statue évoque le contenu du message de « la dévotion au Cœur Immaculé de Marie ». La sculpture fait référence à tous les différents thèmes évoqués par la Vierge durant les apparitions aux petits bergers : la dévotion des cinq premiers samedis, la consécration la Russie et le triomphe de son cœur Immaculé. Cette statue, offerte par des catholiques américains, a été placée dans une niche située sur la façade de la basilique le 13 juin 1959.
À l'entrée de la basilique, au-dessus de la porte principale, se trouve une mosaïque représentant « la Sainte trinité couronnant la Vierge Marie ». Cette mosaïque, réalisée dans les ateliers du Vatican, a été bénie par le secrétaire d'État le cardinal Eugenio Pacelli, futur pape Pie XII. Cette même scène est représentée dans l'abside du chœur de l'église par un bas-relief réalisé par Maximiano Alves (pt).