Nach dem Tod von Pater Pio dachten die Mönche des Heiligen über den Bau einer neuen Kirche nach, da die bestehende Kirche nicht ausreichte, um den materiellen und spirituellen Bedürfnissen der Gläubigen gerecht zu werden. Nach der Vorlage mehrerer Projekte vertrauten die Mönche den Entwurf einer neuen Kirche dem Architekten Renzo Piano an, die 6.500 Menschen Platz bieten sollte. Nach ihrer Größe ist sie nach der Peterskirche in Rom die zweitgrößte Kirche Italiens. Das lange Zeit Santa Maria delle Grazie geweihte, von Renzo Piano konzipierte neue Heiligtum mit seiner enormen Muschelstruktur nimmt 1.500 Quadratmeter ein und ist nach dem Mailänder Dom die zweitgrößte Kirche Italiens. Das neue Heiligtum, das auch als Kirche des Heiligen Pio bekannt ist, wurde nach zehnjähriger Bauzeit schließlich eröffnet und fast vollständig durch Spenden der Pilger finanziert. Heute bietet es Platz für bis zu 6.500 Menschen gleichzeitig.