Il Santuario della Madonna delle Lagrime è stato edificato sul terreno di una vecchi acasa rurale di proprietà di Diotallevi di Antonio il quale, nel 1483, vi fece dipingere una Madonna con il Bambino e san Francesco a scopo devozionale.

Dopo l’evento miracoloso avvenuto la sera del 5 agosto 1485, ovvero quando qualcuno vide la Madonna piangere lacrime colore del sangue venne deciso di costruire il santuario con il contributo del Comune e di alcune famiglie di Trevi per ricordare l’avvenimento. La costruzione terminò nel 1522 portando alla luce uno dei luoghi più importanti di venerazione della Vergine.

L’edicola originaria è stata inglobata nell’altare e il san Francesco, che accompagnava la Madonna con Bambino, è stato ricoperto da una cornice in stucco.

Sulla pianta a croce latina si sviluppa un’unica navata arricchita da numerose cappelle; due di queste sono state decorate da illustri nomi del Rinascimento: Pietro Vannucci detto il Perugino e Lo Spagna.

Nel 1521, il Perugino ha decorato la seconda cappella sulla parete destra della navata, realizzando un’Adorazione dei magi con, ai lati, i Santi Pietro e Paolo; progetto nato dalla rielaborazione della famosa Adorazione dei Magi collocata nell’Oratorio dei Bianchi di Città della Pieve, eseguita qualche anno prima, nel 1504.

Tra il 1518 e il 1520, Giovanni di Pietro, detto Lo Spagna, dipinse invece il Trasporto di Cristo all’interno della cappella di San Francesco. Questa scena, desunta dalla tavola di Raffaello del 1507 – realizzata per la cappella Baglioni di San Francesco al Prato a Perugia – è sovrastata da una lunetta nella quale si vede Sant’Agostino con devoti e angeli, circondato dai Santi Ubaldo e Giuseppe.