Il 4 febbraio 1428, una scuola nei pressi della cattedrale andò a fuoco, distruggendola. Si salvò soltanto un piccola porzione di muro, su cui si trovava una piccola immagine della Madonna, venerata nella scuola. I forlivesi riconobbero come miracoloso l’evento, e in breve trasportarono l’immagine in Duomo, venerandola con passione.
Tra il 1619 e il 1636, su progetto di Domenico Paganelli, fu edificata la cappella della Madonna del Fuoco, dove poteva essere esposta e protetta la sacra immagine. Per la sua decorazione furono chiamati i principali artisti presenti in regione nel periodo. La cupola ottagonale fu affrescata con l’Assunzione della Vergine da Carlo Cignani sul finire del Seicento, mentre le statue nelle nicchie con i Quattro Evangelisti sono opera coeva di Giuseppe Maria Mazza.
Nel Settecento la cappella fu rivestita di marmi, mentre l’affresco nel sott’arco col Miracolo della Madonna del Fuoco, è un’opera ottocentesca di Pompeo Randi.
L’immagine della Madonna del Fuoco è una delle più antiche xilografie al mondo, esistente già nel 1425, ma probabilmente anche più antica. Al centro si trova la Madonna incoronata che regge in braccio il Gesù bambino; Ai lati del volto della Vergine si trovano riproduzioni del sole e della luna. L'immagine misura 49 x 40 centimetri.