Als Reaktion auf die wachsenden geistlichen Bedürfnisse der Menschen von Palombaio begann der Bau der Dorfkirche im Jahr 1855, was den Beginn eines lange erwarteten Gotteshauses für die Gemeinde markierte.

Das Gebäude wurde 1859 fertiggestellt, und am 8. Mai desselben Jahres—nur fünf Jahre nach der Verkündung des Dogmas der Unbefleckten Empfängnis—wurde die Kirche geweiht und der Jungfrau Maria gewidmet, wie es in der Inschrift über dem Haupteingang eingraviert ist.

Im dorischen Stil erbaut, ist die Kirche harmonisch proportioniert: 13 Meter hoch, 17 Meter lang und 8 Meter breit. Sie verfügt über ein einziges Schiff, eine zentrale Kuppel und drei Altäre aus dem lokalen Kalkstein von Bitonto.

Im Inneren beherbergt die Kirche ein poliertes Steintaufbecken und eine Orgel, begleitet von einem Harmonium.

Der ursprüngliche Hochaltar, einst der Unbefleckten Jungfrau geweiht und in einer Holznische platziert, wurde in den 1960er Jahren ersetzt.

Etwa zur gleichen Zeit wurden die Seitenaltäre entfernt, und nach dem Zweiten Vatikanischen Konzil wurde der Hauptaltar näher an die hintere Wand versetzt, um den neuen liturgischen Normen zu entsprechen.

Eines der bemerkenswertesten Werke in der Kirche ist die Statue der Jungfrau, die vom neapolitanischen Bildhauer Enrico Pedace gefertigt wurde.

Die Statue, aus Kirschholz geschnitzt, zeichnet sich durch ihre neoklassische Gelassenheit aus, der elegante Fluss des Gewandes und die Ausdruckskraft des Gesichts. Die realistischen Züge spiegeln die Tradition der neapolitanischen Krippenszenen wider, während das verhüllte Haupt Heiligkeit symbolisiert. Der vom Wind verwehte rote Mantel stellt die Gegenwart des Heiligen Geistes dar, und die zusammengelegten Hände der Jungfrau deuten auf Ehrfurcht und Hingabe hin.

Im Jahr 2014 brachte eine sorgfältige Restaurierung die ursprünglichen Farben zum Vorschein und hob den lebendigen Kontrast zwischen den leuchtenden Tönen des Gewandes und der blassen Wolke zu ihren Füßen hervor—eine Anspielung auf die biblische Figur der „Frau, bekleidet mit der Sonne“.

Diese Kirche bleibt ein Ort tiefer Volksfrömmigkeit. Eine lokale Geschichte erzählt von einem Kind, das aus seinem Haus in der Nähe der Kirche lief und von einem Auto erfasst wurde—aber auf wunderbare Weise unverletzt hervorging. Die Mutter des Jungen, überwältigt von Dankbarkeit, trat in die Kirche ein und überreichte der Jungfrau das Halsband ihres Sohnes als Dank. Seit diesem Tag glauben viele, dass die Madonna diese gefährliche Kreuzung überwacht—und der Tradition zufolge ist dort seither kein einziger Unfall passiert.