A Gruta de Santa Luzia foi descoberta em 1965 e encerra o percurso de visitação interna ao Santuário. O acesso a ela é controlado, devido ao tamanho do espaço. Apesar disso, é uma das mais lindas grutas, com um altar construído pela própria natureza.
A beleza das estalactites da Gruta de Santa Luzia chama a atenção, ornando o ambiente. Além da imagem da Santa, que é bastante venerada no Brasil, ao visitá-la também é possível rezar diante da imagem de São Miguel Arcanjo.
Santa Luzia é celebrada anualmente no Santuário, entre os dias 10 e 13 de dezembro, com andor e procissão no encerramento. Muitos romeiros visitam o espaço para agradecer as graças alcançadas por intermédio dela.
Oração à Santa Luzia
Ó, Santa Luzia, que preferistes deixar que os vossos olhos fossem vazados e arrancados, antes de negar a fé e conspurcar vossa alma, e Deus, com um milagre extraordinário, vos devolveu outros dois olhos sãos e perfeitos para recompensar vossa virtude e vossa fé, e vos constituiu protetora contra as doenças dos olhos, eu recorro a vós para que protejais minhas vistas e cureis a doença dos meus olhos.