La costruzione dell’edificio religioso, inizialmente dedicato alla Madonna delle Grazie, ebbe luogo tra il 1580 e il 1600. Il culto di Santa Filomena, invece, è successivo e risale ai primi anni dell'Ottocento, quando il suo corpo venne scoperto nelle Catacombe di Priscilla a Roma. Nel 1805, Papa Pio VII affidò a Don Francesco De Lucia le reliquie della Santa, insieme a un'ampolla contenente il suo sangue. Il sacerdote portò le reliquie nel suo paese natale, dove furono custodite nel Santuario, dando avvio alla venerazione di Santa Filomena. Oggi, le reliquie sono conservate in una cappella a lei dedicata, costruita tra il 1872 e il 1877, che insieme al Santuario è meta di pellegrinaggio per i devoti. La facciata del Santuario è incorniciata da due torri campanarie gemelle a pianta quadrata, che affiancano la cupola centrale, sormontata da una piccola torretta cilindrica. Nella parte inferiore, un pregevole portale in bronzo conduce a un tempio di straordinaria bellezza, ricco di importanti opere d'arte. Sull'altare maggiore si trova la statua della Madonna delle Grazie, realizzata nel XVIII secolo dall'artista napoletano Giacomo Colombo (1663-1731). Il soffitto in legno è decorato con numerose tele contornate da cornici dorate, raffiguranti scene mariane, mentre nei pennacchi della cupola luminosa sono affrescati gli Evangelisti.