Il Santuario di San Michele venne edificato nella grotta dove tra il 490 ed il 493 avvenne, secondo la tradizione, l'apparizione dell'Arcangelo ad un pastore. La prima apparizione viene detta del "Toro" (perchè avvenne in seguito alla sparizione di un toro che andò a rifugiarsi nella grotta poi consacrata all' Arcangelo), la seconda della "Vittoria" (perchè in un momento di estrema difficoltà della città cristina di Siponto, assediata dai pagani comandati da Odoacre, in seguito a 3 giorni di preghiera e penitenza l' Arcangelo intervenne abbattendo un violento temporale, di sabbia e grandine, sulle truppe di Odoacre, che furono costrette al ritiro), la terza della "Dedicazione" quando il 29 settembre del 493 l’Arcangelo apparve al Vescovo Lorenzo Maiorano per annunciargli che non occorreva nessuna consacrazione della grotta, poiché l’aveva già fatto egli stesso, aggiungendo "Entra e con il mio aiuto innalza preghiere e celebra il Sacrificio. Io ti mostrerò come io stesso ho consacrato questo luogo". Il vescovo obbedì, e all'entrata l'impronta di un piede infantile confermò la presenza dell'arcangelo Michele. Lorenzo edificò una chiesa all'entrata della grotta e il 29 settembre di ogni anno fu il giorno dedicato a s: Michele. Il santuario, da un punto di vista storico, affonda le proprie origini intorno al VI secolo, e nel corso dei secoli è stato oggetto di saccheggi e distruzioni che, in seguito alle successive ristrutturazioni, ne hanno mutato l'originaria struttura.
L’ingresso attuale, con l'enorme mole del Campanile, di forma ottagonale, che si sviluppa per un’altezza di 27 metri, fu voluto dal re di Napoli Carlo I d’Angiò e dal figlio Carlo II. L'architettura gotica è evidente nella facciata del santuario, opera di "mastro" Simone da Monte Sant’Angelo.
Per accedere all’interno si scende per la «scala angioina», costituita da ben 89 scalini, al termine della quale ci si trova dinanzi alla Porta del Toro.
Poi si passa attraverso un piccolo atrio per poi fare ingresso al Santuario attraverso una porta bronzea di grande valore artistico (commissionate da Pantaleone di Amalfi e costruite a Costantinopoli nel 1706) sulla quale sono raffigurati eventi della Sacra Scrittura riguardanti l’Arcangelo Michele. La navata, commissionata nel 1273 da Carlo I d' Angiò ai fratelli Giordano e Maraldo di Monte Sant' Angelo, è in stile gotico, a 3 campate, con un’altezza massima di 15 metri e una lunghezza di una ventina di metri.
In fondo, nella zona absidale, è posta la statua dell' Arcangelo, realizzata in puro marmo bianco, scolpita da Andrea Contucci, meglio conosciuto come il "Sansovino", nel 1507.
Dietro l’altare, vi è il «pozzetto»: incessantemente una goccia d'acqua, proveniente dalla roccia, vi cade dentro.
In corrispondenza dell’antico ingresso alla Grotta, al di sotto della Basilica, in seguito a scavi archeologici che hanno portato alla luce oggetti di notevole interesse artistico (quali monete bronzee dell' epoca Imperiale e Bizantina, affreschi pagani e paleocrisitni) è stato allestito un vero e proprio museo.