L’attuale santuario, che custodisce la venerata icona della Madonna, che secondo la tradizione è venuta dal mare, è sorto nel 1829 come ampliamento della preesistente chiesa medievale, fondata nel 1162, di cui restano alcune tracce nella cupola e nelle arcate che sovrastano l’Altare Maggiore. La chiesa costituiva una delle tappe intermedie sulla via che i pellegrini provenienti dalla Terra Santa percorrevano lungo la linea costiera che da Brindisi giungeva fino alla grotta di S. Michele del Gargano.

A destra della zona absidale, in un ambiente ipogeo, è oggi collocata la ricostruzione del Santo Sepolcro di Cristo, fatta nel XVI secolo con pietre portate dalla Terra Santa dal nobile Bernardino Lepore. Il transetto destro custodisce il dipinto della Madonna del Rosario del 1574, di Michele Damasceno; vi sono raffigurati, tra gli altri, Cesare Gonzaga, duca di Guastalla e principe di Molfetta e il vescovo della Città Maiorano Maiorani. Di qui, l’otto settembre, parte una processione festosa durante la quale i marinai di molfetta portano la statua ottocentesca della Vergine, ornata da tutto l’oro degli ex voto, all’imbarco su tre motopescherecci uniti tra loro.