Situado preto dun precipicio rochoso e escavado case na súa totalidade na rocha, o santuario construíuse onde se conta a aparición da Virxe a unha moza de Campolemisi arredor do ano 1000. A imaxe sagrada, esbozada nunha estatua de madeira de salgueiro, aínda existente e obxecto de devoción, é venerada co nome de Madonna della Penna. O mes de maio é tradicionalmente dedicado á Virxe e conta coa presenza de moitas persoas que soben á Ermida en romaría. A rocha viva aínda é visible no presbiterio e na sancristía, mentres que a primitiva igrexa sufriu diversas fases de ampliación e enriquecemento das estruturas e vestiduras a medida que a fama e veneración da Virxe da Gruta creceu a partir do século XIV. A principios do século XVIII construíuse a dobre columnata da fachada e agrandouse a gruta para acoller a sancristía. Os eremitas de Calomini coidaron dela durante cinco séculos, ata 1868, e agora a custodia encárgase aos pais capuchinos de Lucca.
