I lavori per la nuova basilica iniziarono materialmente nel 1652. Il progettista dell’edificio l’ing. Camillo Ciniselli riutilizzò forse un primitivo disegno realizzato dal grande architetto Pellegrino Tibaldi su richiesta di San Carlo Borromeo.La nuova basilica fu aperta al culto il 31 ottobre 1736. La consacrazione ebbe luogo solo dopo la realizzazione della parte decorativa; la cerimonia solenne, presieduta dall’arcivescovo Pozzobonelli ebbe luogo il 26 agosto 1744. Nella stessa giornata fu consacrato l’oratorio di Santa Maria, destinato a sede della confraternita del Santissimo Sacramento. Tra il 1764 ed il 1785 furono curate la sistemazione del sagrato e la costruzione della facciata, opera dell’architetto Giulio Galiori. Negli stessi anni furono realizzate le tre grandi tombe poste ai piedi dell’altare maggiore, destinate ad ospitare rispettivamente i canonici, i membri della confraternita del Santissimo Sacramento e quelli della fabbriceria. In seguito alla sensibile crescita demografica, alla fine dell’Ottocento la vecchia basilica risultava insufficiente per le necessità spirituali di un’accresciuta popolazione. Il prevosto Cesare Mossolini, coadiuvato da don Enrico Pirotta e dagli industriali Egidio e Pio Gavazzi, si fece promotore dell’iniziativa di allargare l’antico edificio. La prima pietra del nuovo edificio fu posta 19 aprile 1891 e i lavori durarono 3 anni. La torre, di origine medioevale poi inglobata come campanile della Basilica dei Santi Siro e Materno, conserva un monumentale concerto campanario fuso da Felice Bizzozero nel 1843 e famoso per la sua bellezza musicale. Le 8 campane furono registrate su disco nel 1938 per diffondere la loro voce anche nelle terre di missione. Ancora oggi sono suonate manualmente del Gruppo Campanari della Basilica di Desio conservando l'antica arte desiana del suono delle campane.