Il santuario è stata costruita intorno al 1580-1600 in onore della Madonna delle Grazie e divenne il celebre “Santuario di Santa Filomena” solo anni dopo.

Il fondatore di questo Santuario fu Francesco De Lucia, un umile prete nato a Mugnano del Cardinale, da un barbiere, nel 1772. Dopo l’ascensione al sacerdozio nel 1796 insegnò Lettere e Filosofia prima nella Casa D’Illiceto, poi in Napoli. Nel 1805 si recò a Roma per accompagnare Mons. Bartolomeo De Cesare, vescovo di Potenza. In quest’occasione grazie al Monsignore ottenne dal Pontefice un sacro corpo, con un’ampollina contenente del sangue, che egli credette essere della Vergine e Martire Filumena. Questo perché nel loculo furono ritrovate tre tavolette laterizie sulle quali si leggevano le seguenti parole: LUMENA | PAX TE| CVM FI, con i simboli del giglio, della palma e dell’ancora, tavolette che poi furono cedute nell’11 luglio 1827 al rettore De Lucia per mezzo di Papa Leone XII.

In possesso di tale tesoro De Lucia tornò con esso a Napoli, dove fece rivestire le sacre ossa con il simulacro di una fanciulla e con delle vesti donate da una Signora Angelarosa Torres. Tornato a Mugnano, il parroco D. Antonio Ippolito voleva tale reliquia nella chiesa parrocchiale, ma De Lucia preferì consegnarlo alla chiesa delle Grazie, dove non fu più rimossa. Poco dopo lo donò con atto pubblico al Comune, per avere in cambio la nomina di Custode, e poi anche quella di Rettore a vita di tale Chiesa, di patronato comunale. Da quel giorno il culto di S. Filomena si diffuse in tutta Italia, e dall'Italia in tutto il mondo.