Il Santuario, situato in località Monte Martello, è stato edificato nel 1495, in seguito all'apparizione della Madonna del 22 di luglio 1494, dal Comune di Cagli che provvide anche a dotare il Santuario delle rendite necessarie al suo mantenimento.
Nel 1854 il Comune lo cedette al Seminario Diocesano.

Il Santuario si presenta agli occhi del visitatore nella sua imponenza e maestosità, in conci di pietra bianca mescolati a pietra rosa. Il fronte principale della chiesa è esempio di architettura rinascimentale.
La torre campanaria ha subito notevoli rimaneggiamenti, tanto che la cupola lastricata in piombo venne purtroppo demolita nel 1712.

La chiesa si apre ogni 8 settembre in occasione della Festa della Madonna.

Nel piazzale accanto alla chiesa si trovano, oltre ad una casa, un porticato in parte tamponato che si usava un tempo per ospitare mercanti e pellegrini, con forno annesso, una capanna suddivisa in piccoli vani e un fienile.

Sulla sommità del monte che sovrasta il Santuario si trovano i ruderi del Castello medievale di Monte Martello, così chiamato perché appartenente alla famiglia Martelli.
Nella zona più a Sud, per 326 ettari, si estende la Foresta demaniale regionale di Monte Martello, con bosco ceduo e rimboschimento a conifere (da: www.sadaf-ps.it).

BIBLIOGRAFIA
ARSENI 1996
MAZZACCHERA 1997
MAZZACCHERA e MONTEVECCHI: Gaetano Lapis. I dipinti di Cagli