Al centro di un fitto reticolato di insediamenti religiosi e luoghi di culto, purtroppo in gran parte scomparsi (la chiesa di S. Ansovino, quella di S. Andrea, i conventi medievali di S. Elisabetta a Monte Castiglionaccio e di Santa Maria Novella vicino a Montesperello, la chiesa di S. Onofrio alla Penna e l’oratorio di S. Giuseppe alle Gracinesche), crocevia degli itinerari storici del francescanesimo, nonché fulcro di una ricca e articolata devozione popolare sostenuta dal mecenatismo interessato dei signori locali (i Della Staffa prima, poi Conestabile-Della Staffa), Montemelino ha saputo ben intercettare la svolta storica rappresentata, a metà Ottocento, dalla proclamazione del nuovo dogma mariano dell’Immacolata Concezione e soprattutto dalle apparizioni della Vergine di Lourdes. Grazie allo zelo e all’entusiasmo del parroco Don Giuseppe Vincenti, l’avvertita urgente necessità di una nuova e più ampia chiesa parrocchiale trovò infatti coronamento, a pochi anni di distanza, il 29 aprile 1865, con la posa solenne della prima pietra dell’attuale chiesa, costruita vicinissima alla vecchia canonica, e dedicata alla Vergine Immacolata di Lourdes: su disegno e progetto dell’ingegner Giovanni Bosco, con il determinante contributo economico e materiale dei parrocchiani, e grazie al sostegno finanziario del Conte Francesco Conestabile Della Staffa e di suo figlio Giancarlo, l’edificio sacro fu ben presto pronto ad ospitare riti ed ufficiature di culto, pur nella limitatissima dotazione liturgica. Faceva onorevole eccezione soltanto lo splendido organo realizzato dal Morettini nel 1854, ed acquistato dalla Badessa del Monastero di Santa Giuliana di Perugia nel 1870. A diciotto anni dall’inaugurazione dei lavori per la nuova chiesa, un pellegrinaggio miracolato di don Vincenti a Lourdes ne portò indietro una statua della Vergine Immacolata, che diede nuova sprone al culto e alla devozione mariana, festeggiata annualmente con grande entusiasmo a partire dal 1885. Nel decennio successivo, il nuovo parroco don Oliviero Pimpinelli si adoperò per porre definitivamente il sigillo all’edificio sacro: l’interesse e l’impegno economico del Conte Francesco procurano alla chiesa un valente artista, il pittore Umberto Gualaccini, suggerito dagli amici Moretti e Caselli, professori all’Accademia di Belle Arti di Perugia, e spesso ospiti di villa Conestabile. Sormontando non lievi difficoltà, Gualaccini dava così corpo ad un imponente ciclo di affreschi e decorazione degli interni, a cominciare dal grande abside con Maria Immacolata tra i patroni minori, seguita lungo la navata da una teoria di otto angeli recanti le lodi alla Vergine. Ultimati i lavori all’inizio del 1896, la chiesa era pronta per la solenne consacrazione, auspici eccellenti il conte Francesco e sua moglie Adda: nel pomeriggio di domenica 11 ottobre 1896, giorno in cui si celebra la maternità di Maria, l’arcivescovo di Perugia, Dario Mattei Gentili, dopo la ricognizione canonica dell’edificio e delle reliquie, intitolò l’altare maggiore all’Immacolata Concezione della B.V. Maria, concedendo ai fedeli visitatori un anno di indulgenza plenaria. A completare ed arricchire il luogo di culto, che già travalicava la portata di una semplice chiesa parrocchiale, arriverà nel 1905 l’erezione della Grotta di Lourdes, una riproduzione, perfettamente in scala con la statua della Vergineriportata nel 1883 da don Vincenti, della grotta di Massabielle, fortemente voluta, ancora una volta, dal conte Francesco Conestabile della Staffa in ringraziamento della guarigione miracolosa del figlio Giancarlo. Dopo averne ottenuto il consenso canonico da papa Leone XIII e dalle autorità ecclesiastiche di Lourdes, i lavori furono affidati al prof. Domenico Scardovi, ordinario di scultura all’Accademia di Belle Arti, che vincendo le perplessità di molti, costruì la piccola grotta, inaugurata solennemente dall’arcivescovo Gentili il 22 ottobre 1805, all’interno della chiesa; di rimpetto ad essa sorgerà poi, per voto particolare del Conte, anche la cappella di San Giuseppe, opera del Prof. Lodovico Caselli. Le solenni celebrazioni per il cinquantesimo anniversario della prima apparizione della Vergine di Lourdes diedero sicuro impulso alla costituzione della Pia Unione, eretta canonicamente con rescritto arcivescovile in data 4 febbraio 1908, capace di alimentare una felice stagione di restauri e miglioramenti dell’edificio sacro: dalla fusione delle nuove campane nel 1919 con l’effige dei nomi delle dame di casa Conestabile, all’acquisto del prezioso crocifisso quattrocentesco di scuola senese, già di proprietà della Congregazione perugina delle Figlie della Carità, preludio del primo giubileo del SS. Crocifisso nel 1925, dalla posa di una copia dell’Annunciazione robbiana sopra il portale, alla apertura di una adeguata piazza antistante la chiesa. La celebrazione del centenario delle apparizioni mariane di Lourdes, nel 1958, fu solo il preludio di quelle che si sarebbero dovute tenere sette anni più tardi per commemorare il centenario della fondazione della nuova chiesa e che avrebbero coinciso con la sua promozione canonica: su istanza del parroco don Aldo Antognelli, mons. Raffele Rabatta l’8 settembre 1965 emanava il decreto che concedeva alla Chiesa parrocchiale della Vergine Immacolata di Montemelino il rango di Santuario, con i relativi diritti e privilegi.