En la religión católica se denomina pila de agua bendita a un recipiente de piedra u otro material situado a la entrada de las iglesias que contiene agua bendecida para que se persignen los fieles.
El origen de las pilas de agua bendita se remonta a los primeros tiempos de la Iglesia Católica considerándose como tales por los arqueólogos ciertos vasos y depósitos de mármol o de barro cocido que se hallan en las catacumbas. Pero la forma y posición de las pilas, tal como se hallan ahora en la entrada de las iglesias, empezó en el siglo XII y se generalizó a finales del siglo XIV.
La pila de agua bendita del Santuario es uno de los objetos más antiguos y a la vez desconocidos que se conservan en el mismo, pues su ubicación hace que pase inadvertida y que no se aprecien sus interesantes detalles.
Esta ubicada a la entrada del templo a la izquierda y es un recipiente de piedra en el que aparecen grabados símbolos paleocristianos (cruces, palomas y peces).
Estos caracteres hacen que la fecha de ejecución sea una incógnita, ya que no sabemos si son auténticos o una copia realizada en siglos posteriores. De ser auténticos sería el elemento más antiguo del Santuario, y se habría conservado desde la construcción de la antigua Ermita de San Sebastián en los albores del siglo XVI, sin desechar la posibilidad de que hubiera pertenecido a una edificación anterior (o incluso, a modo de hipótesis, a la bóveda donde apareció la Virgen en el Algarve).