Nonostante sin dagli anni ’20 si notasse un crescente numero di pellegrini che salivano il monte Gargano e l’inadeguatezza della Chiesina di Santa Maria delle Grazie a ospitare questa folla (tanto che padre Pio spesso doveva celebrare all’aperto), i lavori per il Santuario iniziarono solo nel 1956.
La costruzione prese forma sotto la guida attenta dell’Architetto Giuseppe Gentile di Boiano e fu consacrata il 1 luglio 1959. Si compone di tre navate, con quella centrale dominata dall’imponente mosaico dell’abside, realizzato dalla scuola vaticana, che raffigura l’icona della Madonna delle Grazie nella gloria degli angeli e di san Pio, l’intermediatore tra Maria e l’umanità sofferente.
Nel presbiterio, un nuovo altare consacrato il 13 dicembre 2008 sostituì quello su cui padre Pio celebrò l’eucaristia dal 1959 fino al 22 settembre 1968. La vecchia mensa eucaristica è stata “incastonata” come una gemma preziosa nell’altare maggiore, alla base del tabernacolo.
Le navate laterali sono arricchite da nove altari minori, e soprattutto ospitano la statua lignea della Madonna delle Grazie insieme a due mosaici recenti raffiguranti san Giovanni Paolo II e la Beata Madre Teresa di Calcutta, con le relative reliquie.