Il Santuario fu costruito nel 1300. Entrando dall´ingresso principale della chiesa, sulla destra in basso vi è affrescato un ex-voto, miracolosamente salvato, con iscrizione di ringraziamento alla Vergine del santuario. Nell'oratario è, invece custodito un affresco , attribuito al Bontulli, che narra il miracolo dell'apparizione della Madonna ad una pastorella muta di Carpineto. Nella chiesa sono presenti numerosi altri affreschi del Quattrocento-Cinquecento.
L'8 maggio, in onore di questa Madonna miracolosa, si svolge un suggestivo e caratteristico rito che vede il suo momento principale nella processione delle Verginelle. Le bambine del paese dai sei ai tredici anni sfilano in processione dalla chiesa parrocchiale fino al santuario della Madonna di Carpineto; indossano tuniche rosa sulle quali sono applicati in grande quantità ori e oggetti preziosi, simbolo di ricchezza e di luce.

A causa del sisma del 2016, la chiesa risulta inagibile. Per informazioni scrivere al  Numero Verde del Turismo (numeroverde.turismo@regione.marche.it).