Alla Madonna delle Grazie sono stati attribuiti diversi miracoli, come quello verificatosi in seguito al crollo del materiale accumulato nel piazzale per la costruzione della Chiesa: i fedeli che erano stati sepolti dalle macerie rimasero illesi.

In diverse occasioni la cittadinanza ha invocato la Madonna per liberare Modica dalle ricorrenti epidemie di peste; ad una in particolare, quella del 1709, fa riferimento l’elegante epigrafe sormontata da angeli, murata sul fianco della chiesa in segno di ringraziamento alla Vergine per aver liberato la città dal contagio: la sacra immagine, infatti, dopo essere stata portata in processione per le vie di Modica, pose fine all’epidemia.

Fu tale il sentimento di gratitudine della popolazione modicana nei confronti della Patrona per aver salvato la città dalla pestilenza, che anche l’Archiatra dello Stato di Modica, Francesco De Paula Matarazzo, nonostante l’atteggiamento laico tipico dello scienziato, informava nella sua relazione scientifica - formulata in occasione dell’epidemia che aveva causato 6000 vittime, in un volume dal titolo De epidemica lue, tradotto dal prof. Giuseppe Raniolo e pubblicato dal Santuario in occasione del Terzo Centenario dell’evento - che questa era cessata grazie alla somministrazione di cure adeguate e “sotto gli auspici della Santissima Vergine Madre di ogni Grazia, patrona della popolosa città”, a testimonianza di quanto fosse forte il legame tra la popolazione e la Madonna.