Según la tradición, en el siglo V, estando Santo Toribio, Obispo de Astorga, en tierras de Palencia, a donde se había retirado a causa de un falso testimonio que se le imputó, una gran sequía, que duró varios años consecutivos, asoló los campos de la comarca.
Desde aquel momento, cada 7 años, la Virgen de Castrotierra es llevada en procesión, acompañada de los pendones de los pueblos de la comarca y de comarcas vecinas, así como un gran número de fieles devotos, desde el Santuario hasta la catedral de Astorga, donde se la venera durante 9 días. Sigue la procesión la ruta romana que unía Asturica con Petavonium (Rosinos de Vidriales, Zamora), entre magníficos campos de encinas. El camino se une luego con el de la Vía de la Plata, para continuar hasta Astorga.
También, los años de sequía, aunque no corresponda a un año de romería, los procuradores de la tierra, vecinos que representan a trece pueblos de la comarca, puden decidir por votación que se celebre la procesión.
La primera noticia fehaciente de la traída de la imagen de Castrotierra a la Catedral de Astorga es de 1.587.