Le bourdon a une histoire remarquable puisqu’il a été fondu avant la construction de la Basilique. La petite taille de la cloche de chapelle du XVe siècle ne convenait plus à l’importance du sanctuaire.
En 1843, décision est prise de refaire le clocher pour lui permettre d’abriter un bourdon digne de ce nom.
Passant d’un extrême à l’autre, l’administration de la chapelle commande alors à un fondeur lyonnais, Gédéon Morel, une cloche remarquable et même disproportionnée par rapport à l’édifice religieux. Elle pèse 8 234 kg et mesure 2m40 de diamètre. Sur sa robe sont disposés en médaillons les principaux épisodes de la vie de Marie.
Le bourdon est béni le dimanche 5 octobre 1845 par Mgr Eugène de Mazenod et baptisé « Marie-Joséphine ». Ses parrain et marraine sont André-Élisée Reynard alors maire de Marseille et Mme Wulfran Puget, épouse du négociant armateur bien connu des Marseillais.
Après de nombreux efforts pour l’acheminer en haut de la colline, le bourdon est mis en place le mercredi 15 octobre. Il fait entendre ses premières notes le 8 décembre, jour de l’Immaculée Conception.
Aujourd’hui, le clocher de la Basilique abrite deux autres cloches. Aux côtés de « Marie Joséphine »,, il y a une cloche de 1885 fondue par Toussaint Maurel à Marseille (diamètre 71 cm) et « Françoise » fondue en 1920 par Jules Robert à Nancy (92 cm de diamètre).