На Русь икона попала из Византии в начале XII века.
После перенесения её Муромским князем Константином из Киева в Муром находилась сначала в церкви при княжеской резиденции, а позднее в старом городском соборе, в связи с чем и получила своё наименование «Муромская».
В конце XIII в. в Муроме был епископом святой Василий Рязанский. Оклеветанного и заподозренного в порочной жизни святителя осудили на смерть. Св. Василий всю ночь молился в храме святых князей-страстотерпцев Бориса и Глеба. Совершив литургию, он затем отслужил молебен перед иконой Богоматери в храме Благовещения. Придя со святой иконой на берег реки Оки, он, сняв с себя мантию, распростер ее по воде и чудесным образом встал на мантию. Сильный ветер понес его против течения. Епископ доплыл до места, называемого старой Рязанью, где жили князья Феодор и Константин, которые вместе с духовенством и народом вышли с крестным ходом навстречу святителю. С тех пор епископская кафедра в Муроме была упразднена, а учреждена в Рязани, где и осталась чудотворная икона, которую стали называть еще «Молением св. Василия». Через три года святитель Василий избрал для жительства новую Рязань и там утвердил в 1291 году свою кафедру. Туда же была перенесена и Муромская икона Пресвятой Богородицы.
В иконографии святителя Василия чаще всего изображают с Муромской иконой Божией Матери на руках.
Празднество чудотворной иконе было установлено в 1810 году указом Св. Синода по желанию жителей Мурома 25 апреля, в день памяти святителя Василия Рязанского.
Подлинник иконы не сохранился (следы его теряются в момент перенесения из Мурома в Рязань). С Муромской иконы часто писались списки, многие из которых в настоящее время находятся в различных храмах и музейных собраниях. Один из чтимых списков сохранялся в Соборе Рождества Богородицы в Муроме до его разрушения в XX веке.
Существующие ныне списки Муромской иконы Божией Матери иконографически относится к типу Елеуса (Умиление).