Jamais étudiée, cette statue, souvent comparée à celle de Notre-Dame de Kerdévot (Ergué-Gaberic), elle-même peu documentée, peut dater du 17e ou bien du 18e siècle. Par son ampleur et l'impression de mouvement qui s'en dégage, elle témoigne de l'influence des modèles baroques sur l'art paroissial breton à l'époque moderne.

On peut émettre l'hypothèse d'une fabrication par un sculpteur des ateliers de la marine de Brest, qui réalisent les grandes figures des navires du roi mais répondent également aux commandes des fabriques pour leurs églises.

Mise à l'abri à Cuzon au moment de la vente de la chapelle comme bien national, la statue de Notre-Dame de Ty Mamm Doué réintègre l'édifice rendu au culte en 1822. Son retour est escorté par une procession fastueuse qui marque le début d'un renouveau du pèlerinage. C'est dans un même esprit de glorification, sans doute au cours de la seconde moitié du 19e siècle, que sont ajoutées les couronnes en métal ornées de verroterie. Elles font écho à la pratique de couronnement officiel par l'église romaine de certaines statues considérées comme miraculeuses, qui se développe à partir de 1853. En Bretagne, 25 statues ont bénéficié d'une telle reconnaissance. Par imitation, on a doté de nombreuses Vierges sculptées comme celle-ci de couronnes uniquement symboliques, servant à les magnifier et à accroître ainsi l'efficacité de leur image.

Un courrier daté du 21 mars 1984, signé de Tanguy Daniel, Conservateur des Antiquités et Objets d'Art du Finistère, précise que cette statue a été "remise en état" en 1983 par un restaurateur non agréé par les Monuments historiques. Une polychromie plus ancienne est visible en certains endroits.