В таком слове ударение следует ставить на слог с последней буквой О — чудотвОрную.
…В субботу на пасхе приносят в город из Оранского монастыря чудотво́рную икону Владимирской божией матери; она гостит в городе до половины июня и посещает все дома, все квартиры каждого церковного прихода.
— Максим Горький, Макар Чудра и многое другое…
Клара объяснила, что называется та церковь Успенской и что русские в ней хранят «чудотво́рную икону» Тихвинской Божией матери.
— Валентин Костылев, Иван Грозный
Слушая командира, он смотрел на него так, как смотрит верующий человек на чудотво́рную икону.
— Алексей Новиков-Прибой, Цусима
А вдовый поп отставлен по правилам за его неистовство и раскольническое противление церкви нашей православной, и за хуление книг новоисправных, и развращение людей простых в прелесть раскольническую, и за лживые его чудеса, и хуление на чудотво́рную икону Пресвятыя Богородицы Тольской, о чем все подробно разыскивали.
— Семеновский Иавнович, Тайная канцелярия при Петре Великом
Вошедший в подвал лавочник сказал ей, что хозяин пошел с народом в собор, где поднимали смоленскую чудотво́рную икону.
— Лев Толстой, Война и мир