La Comunità decise allora di costruire un Oratorio attorno a quell'affresco posto su una edicola o tabernacolo: la data dell'erezione (1621) è riportata sulle due finestrelle accanto alla porta d'ingresso. Il terreno fu donato dalla famiglia Malvisi che si riservò il privilegio di nominarvi il cappellano. L'elegantissimo portichetto con tre arcate sorrette da colonne in pietra serena fu costruito nel 1713.
L'Oratorio fu soppresso nel 1784, ed acquistato nel 1785 da Jacopo Malvisi che ne fece un sepolcreto di famiglia, documentato da varie lapidi poste all'interno.
Il modesto dipinto sull'altare, pesantemente rimaneggiato, richiama soltanto l'immagine della Madonna col Bambino che dette origine all'Oratorio.
Ritornato recentemente di proprietà della Diocesi di Cesena e Sarsina, è stato trasformato in un piccolo Museo di arte sacra, dove trovare una statua di Giovanni Della Robbia (Madonna col Bambino), delle vetrine con argenti, ori ed ex voto, un crocifisso del 1520, dei paramenti restaurati ed un affresco di fine cinquecento, raffigurante la Madonna del Carmine.
L'Oratorio della Madonna del Carmine fa parte del percorso espositivo del Museo d'Arte Sacra che comprende anche la Basilica e i locali della Casa Canonica della Parrocchia di Santa Maria Assunta.
