Il santuario della Madonna di Belvedere (in passato Madonna di Castello) gode di una buona posizione panoramica e si trova a nord della chiesa parrocchiale dedicata a Santa Maria.

Probabilmente è stato costruito sul luogo dove sorgeva il castello della famiglia dei Porcaresi, distrutto dai lucchesi nei primi anni del XIII° secolo, poi ricostruito e  successivamente distrutto dai fiorentini dopo la morte di Castruccio degli Antelminelli.

Il santuario è stato costruito intorno al 1600 e ha subito varie modifiche,  nel 1642 è stato ampliato o ricostruito. La costruzione attuale è del 1902. Nell'architrave della porta principale si trova la scritta:      

" B.V.M. COMUNI GRAGNANI FECIT" A.M. DCXLII e sulla base dell'acquasantiera si legge: "GIULIANO DI BENEDETTO DONO' QUESTA PILA ALLA B.V. DI CASTELLO DI GRAGNANO. ANNO MDCXXXXII.

Davanti al santuario, prima della metà del XVII° secolo, venne costruito il cimitero del paese.

All'interno del santurio si trovano pitture di Placido Campetti (n.1871+1940), un altare dello sculltore Domenico Jardella e una statua in terracotta della Madonna col Bambino.

La statua, venerata da secoli dai lucchesi, è stata ritrovata nel XVII° secolo ed ha subito almeno due restauri: uno nel 1852 ed uno recente del 2004. Alcuni esperti ne danno una datazione al XV° secolo e tra questi c'è chi ipotizza l'autore in Vincenzo Civitali o comunque facente parte della scuola civitalesca.

Leggenda:

Una giovane donna, osservando la collina del Belvedere, notò una luce intensa e brillante. Recatasi sul posto cominciò a scavare con l'aiuto di altre persone fino a ritrovare, tra le radici di una quercia,  la statua della Madonna, che per due secoli era rimasta nascosta tra le rovine del castello distrutto dai fiorentini.