ll santuario si trova all'interno di un anfratto di roccia, quasi sulla cima del monte Pellegrino, e custodisce la memoria del prodigioso ritrovamento delle ossa di santa Rosalia. Il promontorio è sempre stato considerato un luogo sacro dagli abitanti del luogo, fin dai tempi antichi. Goethe, durante il suo celebre viaggio in Italia, definì quello del Monte Pellegrino, il promontorio più bello del mondo.
l luogo dove sorge il santuario è oggi una meta del turismo religioso e naturalistico della città di Palermo, poiché a pochi passi si trova un belvedere con un panorama unico della città.
Santa Rosalia, patrona della città di Palermo, gode di una venerazione unica, molto sentita anche a livello popolare, tanto da essere chiamata affettuosamente dai palermitani La Santuzza. Numerosi sono i pellegrinaggi a lei dedicati in nome dei miracoli avvenuti al santuario e degli aiuti che per tradizione la santa avrebbe dato alla città, come ad esempio la cessazione dell'epidemia della Peste.
La leggenda narra che il santuario si erge sul luogo in cui visse da eremita Santa Rosalia, una donna di origine nobile che morì poi in questa grotta, ancora giovane, nel 1166, a poco più di 30 anni. Ogni anno, dal 10 al 15 luglio, viene celebrato il “festino”, con una processione per la città, in ricordo della liberazione della peste, avvenuta grazie alle reliquie della Santa che, portate in processione, scacciarono il morbo da Palermo.
Il 4 settembre, invece, giorno di celebrazione della santa secondo il calendario liturgico, si svolge la tradizionale processione per le vie antiche della città, che si conclude con la salita a piedi fino al santuario sul Monte Pellegrino, l'evento è infatti chiamato “l’acchianata”, che significa proprio la salita. Per chi ha ricevuto una grazia, è tradizione fare la salita avanzando in ginocchio, come segno di ringraziamento e venerazione per la Santa. Ancora oggi questa è pratica comune, così come quella di lasciare dei doni per Rosalia.