Situato a 400 metri d'altitudine sulla sommità di un altopiano della Serra Tramuntana, il Monastero di Nostra Signora di Lluc (Monastir de Nostra Senyora de Lluc) venne edificato nel XIII sec. su un luogo che sin dall'antichità veniva considerato sacro: lo stesso toponimo di Lluc, infatti, deriva dal termine latino lucus, che indica la presenza di un bosco sacro.
Durante la dominazione islamica, la montagna e il suo monastero resistettero all'assedio delle truppe cristiane fino al 1232, dopodiché il monastero venne assegnato ai Cavalieri Templari dal re Giacomo I, come ringraziamento dell'aiuto ricevuto nella Conquista. L'Ordine del Tempio mantenne la proprietà del monastero fino allo scioglimento dell'Ordine, nell'anno 1314, dopodiché esso passò all'Ordine dei Cavalieri di San Giovanni.
Dalla fine dell'800 la chiesa è stata data in gestione alla Congregazione dei Missionari dei Sacri Cuori di Gesù e Maria.
Il monastero ospita la statua della Vergine di Lluc, una delle Vergini Nere più venerate della Spagna, confidenzialmente nota come la Moreneta (la "Brunetta"), come altre Madonne Nere spagnole, tra cui la Vergine di Montserrat e la Vergine della Candelaria (a Tenerife, nelle Isole Canarie).
Secondo la leggenda, l'icona originale venne trovata casualmente da un giovane pastore di nome Lucas (nome simbolico, che in catalano si trascrive come Lluc, sempre in riferimento al bosco sacro) intorno all'anno 1250. Il ragazzo era figlio di una coppia di musulmani che si erano convertiti al cattolicesimo dopo la conquista aragonese di Maiorca. Attratto da una luce innaturale nel bosco mentre era intento a far pascolare il gregge di capre e pecore di suo padre, il ragazzo s'imbatté nell'icona della Vergine, che raccolse e portò subito al parroco della comunità locale. Il sacerdote espose immediatamente l'icona in pompa magna nella sua parrocchia, ma il giorno seguente l'icona era sparita. Venne ritrovata esattamente nello stesso luogo in cui era stata rinvenuta dal pastore, fatto che fu interpretato come la ferma volontà della Madonna di voler restare in quel luogo ben preciso. Di conseguenza, sul luogo del ritrovamento venne edificato un piccolo eremo. Si noti il senso simbolico di tutti gli elementi di questa leggenda, pressoché simili in tutte le leggende che riguardano le icone di Madonne Nere.
Ben presto la venerazione per l'immagine sacra crebbe a tal punto che la Vergine di Lluc venne dichiarata patrona dell'Isola di Maiorca, nonostante storicamente la patrona del Regno di Maiorca fosse l'Immacolata Concezione. La sua festività viene celebrata il 12 settembre, mentre l'Incoronazione canonica è celebrata il 10 agosto.
La statua che oggi si ammira all'interno del Santuario non è quella originaria rinvenuta nel XIII sec., che si presume abbia origine precristiana, ma una copia realizzata in pietra arenaria del XIV sec. È tuttavia interessante il fatto che si decise di mantenere il colore bruno della statua originaria.
Nell'anno 1884 venne deciso di rimuovere dalla sacra icona il falso abito che indossava, per lasciarla al naturale. Si scoprì così che alla Vergine mancava il braccio destro mentre al Bambino mancavano entrambe le braccine. Gli arti mancanti vennero sostituiti con delle nuove protesi: la nuova mano della Vergine è rappresentata nell'atto di indicare il Bambino mentre quest'ultimo regge in mano un libro. Secondo le fonti, tuttavia, nella raffigurazione originale la Vergine reggeva in mano un fiore mentre il bambino teneva tra le mani un uccellino.
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