Al termine della Via Antico Santuario, costeggiando la gravina di Palagianello, si giunge, sul lato destro della via, al santuario della Madonna delle Grazie. Poiché il suo ingresso si affaccia direttamente sulla gravina, volgendo lo sguardo dall’interno verso l’esterno della chiesa, si può godere, di fronte, di un panorama piuttosto gradevole, con l’impressione quasi di essere sospesi sulla gravina stessa. Si tratta del monumento più importante di Palagianello, poiché la chiesetta è dedicata proprio alla patrona della città, che si festeggia tutti gli anni il 31 maggio e a Pasquetta.
Il documento più antico riguardante la chiesa è un apprezzo del 1670, fatto redigere dal vescovo di Mottola Luigi della Quadra. Da esso si apprende che la chiesa era scavata nella roccia e che era dotata di un campanile con una piccola campana, di una sagrestia, di un convento e di un giardino con un pozzo. Il documento ci informa anche del fatto che, nella cappella, era dipinto lo stemma dei Domini Roberti, i feudatari più antichi di Palagianello, che probabilmente la fecero edificare. Purtroppo, un terremoto nel 1885 distrusse la chiesa, anche se, miracolosamente, si salvò l’altare maggiore. Su di esso erano dipinti una Madonna con il Bambino e Sant’Antonio da Padova.
Nel 1898 la chiesa fu riedificata, ma nella notte di Natale del 1972 crollò nuovamente, per essere restaurata nel 2000. In quest’ultimo restauro si è voluta lasciare in evidenza la volta della chiesa-grotta, crollata nel ’72, e ciò dona, a chi osserva dall’interno il monumento, una certa suggestione. Inoltre, sono stati riutilizzati gli stessi conci di tufo della facciata originaria. Questa chiesa, luogo di sepoltura della città fin dalla seconda metà del seicento, è di proprietà della Confraternita della Madonna delle Grazie, che fu fondata nel 1824.