La storia della Madonna di Pompei detta anche Madonna del Santo Rosario è fortemente intrecciata all'esistenza del Beato Bartolo Longo che propagò il culto del Santo Rosario, che definiva "La dolce catena che ci rannoda a Dio". Il Beato scrisse nel 1883 una Supplica per la Madonna, come Atto d'Amore alla Vergine, che viene recitata due volte all'anno: l'8 maggio e il 7 ottobre.

La storia della Madonna di Pompei ha inizio quando Bartolo Longo, che aveva avuto una gioventù viziosa e contraria alla morale cattolica, arrivando a essere persino un sacerdote satanico, mentre era nei campi udì la voce della Madonna che gli disse "Se propagherai il Rosario sarai salvo". Così, Bartolo Longo cominciò a diffondere il culto di questa preghiera in onore della Madonna. Pensò, inoltre, di recarsi a Napoli per acquistare un dipinto della Mamma Celeste, per poter pregare al cospetto di una sua immagine. Ma le cose non andarono proprio come il Beato le aveva immaginate. In via Toledo dove si era recato per acquistare un'icona incontrò insperatamente il suo confessore, Padre Radente, che gli disse di rivolgersi a Suor Maria Concetta del convento di Porta Medina. Ella gli diede un quadro in pessimo stato di conservazione, con tarme e pezzi di colore mancanti. Il beato fu sul punto di rifiutarlo, poi però pensando alla scortesia che avrebbe fatto lo acquistò ugualmente e lo trasportò a Pompei su un carretto che di solito veniva usato per trasportare il letame. Il quadro giunse per la prima volta a Pompei nel tardo pomeriggio del 13 novembre 1875, sul carretto guidato dal carrettiere Angelo Tortora. Fu scaricato davanti alla parrocchia del Santissimo Salvatore, dove vi era a aspettarlo l'anziano parroco Cirillo, Bartolo e altri abitanti. Lo sgomento che inizialmente aveva colto Bartolo colse anche tutti gli altri presenti e tutti furono d'accordo che il dipinto non potesse essere esposto se non dopo un restauro.

Solo successivamente si scoprì il grande valore artistico del quadro, che era di un allievo di Luca Giordano e al contempo iniziò la costruzione della Basilica, l'8 maggio del 1876, con la raccolta dell'offerta di "un soldo al mese" proprio nel luogo preciso in cui Bartolo Longo aveva udito la voce della Madonna. Fondamentali per la costruzione del tempio mariano furono le cospicue donazioni della contessa Marianna De Fusco. Durante il restauro del quadro Santa Rosa fu trasformata in Santa Caterina da Siena, a correzione di un grave errore che avrebbe potuto portare al divieto di ogni funzione religiosa nel luogo dove il quadro fosse stato esposto. Inoltre, alla tela furono aggiunte pietre preziose: diamanti, zaffiri e quattro rarissimi smeraldi donati da due ebrei che però vennero rimosse durante il restauro degli anni '60.

Il dipinto fu mostrato per la prima volta il 13 febbraio del 1876 e fin da quella data si verificò il primo miracolo: la guarigione a Napoli di una ragazzina che il noto professor Antonio Cardarelli aveva giudicato inguaribile dall’epilessia. La voce dei tanti miracoli che avvenivano a Pompei davanti all'immagine della Madonna del Santo Rosario si sparse in fretta e migliaia di fedeli giunsero a Pompei, che all'epoca era solo una valle facente parte di Torre Annunziata. Oggi a Pompei arrivano oltre quattro milioni di pellegrini all'anno visitare uno dei santuari mariani più famosi del Meridione.