Stor sandlilja påträffades 1992 på några torra, exponerade till halvskuggiga klipphyllor i en artrik sydbrant i Sällstorp. På lokalen fanns ett flertal ex, varav några hade blommat men ej bildat kapslar (sommaren 1992 var extremt torr). 1993 fanns rikligt med bladrosetter och ett par blommande individ.

Området är bevuxet med en almdominerad ädellövskog. I branten finns bl a rikbergsarterna bergmynta Satureja vulgaris, lundskafting Brachypodium sylvaticum och vippärt Lathyrus niger. Vegetationen är helt naturlig och det finns ingenting som tyder på att arten skulle vara kulturspridd.

Hur och när arten kommit till området är omöjligt att avgöra. Avståndet till de mest närbelägna lokalerna på norra Jylland och i nordöstra Skåne är nästan 20 mil.

I Sverige är stor sandlilja tidigare känd från östra Skåne, västra Blekinge, Öland och från en lokal i södra Östergötland. 1993 upptäcktes arten även på Gotland och i Upplands skärgård (Petersson 1994, Aronsson 1993). I Danmark finns den på Jylland och Fyn. Stor sandlilja växer främst på sandiga gräshedar, torrängar och alvarmarker men i Skåne, Östergötland och Uppland är den funnen på klipphällar.