In precedenza l'opera in esame si trovava nella sagrestia - esposta sopra la porta di entrata - del convento perugino di San Domenico. Soltanto nel 1911 si incominciò a riferirla a Duccio di Buoninsegna (Weigelt). Un'assegnazione, questa, assai audace a causa delle pesanti ridipinture quattrocentesche che falsavano i carnati. La prima ripulitura, che venne eseguita nel 1919, risultò inefficace e fece emergere un profondo solco verticale, tale da richiedere l'intervento, nel 1947, l'Istituto Centrale del Restauro di Roma. Qui il dipinto subì un'importante opera di ripulitura e restauro che portò alla luce gran parte della stesura originale, non solo nelle figure centrali ma anche nella parte alta della composizione, dove sono collocati gli angeli, anch'essi ripassati dall'inopportuna stesura quattrocentesca. Vennero rimosse le cornici indegnamente integrate nel 1919, portando la tavola alle reali dimensioni, tanto da far capire agli studiosi che si trattava dello scomparto centrale di un polittico andato perduto (fonte: Catalogo della V Mostra di Restauri dell'Istituto Centrale di Roma, 1948).

La composizione ha lo stesso motivo e gli stessi ritmi della Madonna di Crevole ma evidenzia un naturalismo più genuino nel rapporto fra il Bambino e la Madonna. Anche la forma, per una leggera tendenza alla dilatazione, distingue il presente dipinto dalla prima Madonna, mettendolo in relazione alla pittura di Giotto. Questo farebbe presupporre un rapporto con la contemporanea esperienza giottesca e, quindi, pensare (Brandi, 1947; Carli, 1952 ed altri) ad una cronologia molto più avanzata, intorno al periodo della Maestà (370 x 450 cm., Duomo di Siena, anno 1308-11).