La Vergine è raffigurata in atteggiamento di intensa concentrazione: le palpebre chiuse, le mani strette al petto, mentre una sorta di turbine divino la invade, facendo gonfiare e svolazzare le vesti e i capelli. Sotto i suoi piedi è la falce di luna. Intorno alla vita è stata inserita una cintura di metallo argentato e pietre preziose, dono della Comunità tiburtina. La statua, attribuita dapprima al Bernini, fu riconosciuta come opera di altra mano.

L'attuale attribuzione allo scultore francese Pierre Puget venne formulata dal Ricci. Il Puget nasce a Marsiglia nel 1620, giunge giovanissimo a Firenze, poi a Roma dove resta fino al 1644 divenendo scolaro di Pietro da Cortona, in qualità di pittore. Un secondo soggiorno italiano, dal 1661 al 1667, lo vede gia esperto scultore e, stabilitosi a Genova e poi a Carrara, riceve molte commissioni di statue. Al periodo genovese è, secondo il Ricci, riconducibile l'opera del Duomo di Tivoli.

La cappella della Concezione, alla quale l'opera era destinata, fu terminata nel 1666; è quindi tra il 1661 e il 1666 che il Puget scolpì la statua; notevoli sono infatti le affinità stilistiche tra questa statua e quella, sempre dell'lmmacolata Concezione, commissionata da Filippo Brignole per l'Oratorio di S.Filippo a Genova. Dopo un ultimo soggiorno a Genova, il Puget fece ritorno in patria dove morì nel 1694.