La estructura de la ermita presenta una nave larga con bóveda de medio cañón muy rebajada y una capilla mayor cuadrada con bóveda de arista, decorada con exquisitas yeserías barrocas, similares a las del camarín de la Virgen. El exterior, sencillo y austero, contrasta con la riqueza decorativa del interior. La entrada principal está dominada por una espadaña rematada por un frontón triangular.
Dentro de la ermita, la planta es de cajón, con una sola nave dividida en seis tramos rectangulares. La sacristía, situada en el lado del Evangelio, alberga un nicho en un altar que permite ver la cueva donde, según la leyenda, se encontró originalmente la imagen de la Virgen de la Fuensanta. La nave está cubierta por una bóveda de cañón muy rebajada, sostenida por arcos fajones que descansan sobre pilastras toscanas.
La capilla mayor, elevada respecto al nivel de la nave, está decorada con yeserías vegetales y florones, mientras que el camarín, de planta octogonal, destaca por sus complejas decoraciones de yeserías con motivos vegetales y figuras de ángeles y querubines. La bóveda semiesférica del camarín está ornamentada con relieves de los cuatro Evangelistas y las Virtudes Teologales.
La historia de la Virgen de la Fuensanta se remonta al año 1487, cuando, según la tradición, fue encontrada por un pastor en una cueva. La pequeña talla de la Virgen, de solo 11 centímetros de altura, es una de las más veneradas de España. En 1971, la Virgen fue coronada canónicamente, un evento de gran importancia para la comunidad de Coín, celebrado con una solemne procesión.
La romería en honor a la Virgen de la Fuensanta se celebra el 1 de mayo, cuando la patrona es trasladada desde la Iglesia de San Juan Bautista a la ermita. Permanece allí durante todo el mes de mayo, y el primer fin de semana de junio se celebra su retorno, una tradición que no solo es un acto religioso, sino también un reencuentro de los coineños con su tierra y sus raíces.