Zgodnie z tradycją sanktuarium odwiedzają kobiety brzemienne oraz małżeństwa nie mogące doczekać się potomstwa. Przy sanktuarium wybudowano diecezjalny Dom Samotnej Matki, gdzie znajdują schronienie i opiekę znajdujące się w trudnej sytuacji ciężarne kobiety i dziewczęta.

Sanktuarium w Matemblewie swoje powstanie zawdzięcza niezwykłemu zdarzeniu, które miało miejsce zimą 1769 r.:

Ubogi mieszkaniec pobliskiej wioski Matarnia spieszył do Gdańska po lekarza do ciężko chorej żony oczekującej rozwiązania. W czasie drogi żarliwie błagał Boga o ratunek. Nagle ujrzał przed sobą przepiękną postać Niewiasty. Ze zdumieniem zauważył, że była brzemienna.

Zbliżyła się do niego i powiedziała „Nie bój się! Wracaj do domu! Twoja żona czuje się już dobrze i dała ci śliczne zdrowe dziecko.” Uradowany mężczyzna zawrócił i w domu ujrzał wypełnienie się słów wypowiedzianych przez Jasną Panią. Co więcej również małżonka doświadczyła w tym czasie spotkania z nieznajomą Niewiastą, która towarzyszyła jej przy narodzinach dziecka.

Wieść o cudownym wydarzeniu szybko rozeszła się po okolicy. Za namową sąsiadów szczęśliwy ojciec udaje się do pobliskiego cysterskiego opactwa w Oliwie i opowiada tam o całym zdarzeniu. Niedługo potem O. Cystersi polecają wykonać, wg opisu wizjonerów, figurę Matki Bożej Brzemiennej i w 1790 r. przenoszą ją w uroczystej procesji z Oliwy do Matemblewa.

Nieopodal sanktuarium znajduje się ołtarz, przy którym papież Jan Paweł II odprawiał na sopockim hipodromie Mszę świętą podczas swojej pielgrzymki do Polski 5 czerwca 1999 r.). Ołtarz ten stanowi uzupełnienie ustawionej na świeżym powietrzu pod lasem drogi krzyżowej. Stacje drogi stanowią nadnaturalnej wielkości rzeźby – świątki poświęcone podczas tej samej Mszy św. na hipodromie.