Im frühen 17. Jahrhundert war die Verehrung Rosalias fast vergessen. Am 26. Mai 1624 sah eine sterbende Frau, Girolama Gatti, im Traum ein junges, weiß gekleidetes Mädchen, das ihr Heilung versprach, wenn sie das Gelübde ablegte, zum Dank auf den Berg Pellegrino zu steigen. Die immer noch fiebrige Frau stieg mit zwei Freundinnen auf den Berg, trank das Wasser, das aus der Höhle tropfte, fühlte sich geheilt und fiel in einen erholsamen Schlaf, wobei sie erneut von dem weiß gekleideten Mädchen träumte, das ihr den Ort zeigte, an dem ihre sterblichen Überreste begraben waren.

Das Ereignis wurde dem nahegelegenen Kloster der Franziskaner-Eremiten gemeldet, die im vorigen Jahrhundert mit ihrem Pater Sueprior Benedetto il Moro (1526-1589) vergeblich versucht hatten, die Reliquien Rosalias zu finden. Nun nahmen sie die Suche wieder auf, und am 15. Juli 1624 fanden sie in vier Fuß Tiefe einen sechs Handflächen langen und drei Handflächen breiten Felsblock, an dem menschliche Knochen befestigt waren.

Auf Anordnung von Kardinal Giannettino Doria, dem Erzbischof von Palermo, wurde der Felsblock in seine Privatkapelle gebracht, wo die Überreste von Theologen und Ärzten untersucht wurden; das Ergebnis war enttäuschend, das Team stellte fest, dass die Knochen zu mehreren Körpern gehören könnten und keiner der drei gefundenen Schädel zu einer Frau zu gehören schien.

Der Kardinal war nicht überzeugt und ernannte eine zweite Kommission. Währenddessen wurde Palermo im Sommer 1624 von einer Pest heimgesucht, die Tausende von Opfern forderte. Der Kardinal versammelte die Behörden und die Bevölkerung in der Kathedrale, und alle zusammen beteten zur Jungfrau Maria und gelobten, das Privileg der Unbefleckten Empfängnis zu verteidigen, das damals in der Kirche heftig diskutiert wurde, und gleichzeitig gelobte er, Santa Rosalia zur Schutzpatronin von Palermo zu erklären und ihre Reliquien zu verehren, falls sie nachgewiesen werden könnten.

Ein weiteres merkwürdiges Ereignis ereignete sich in derselben Zeit. Am 25. April 1624 entdeckten zwei Maurer aus Palermo, die im Dominikanerkloster Santo Stefano arbeiteten, in einer Höhle in Quisquinia eine bis dahin unbekannte lateinische Inschrift, von der man annahm, dass sie von Santa Rosalia selbst während ihres Lebens eingraviert worden war. Die Inschrift lautete: „Ich, Rosalia, Tochter von Sinibaldo, Herr von Quisquina und (Berg) der Rosen, habe um meines Herrn Jesus Christus willen beschlossen, in dieser Höhle zu leben“; diese Inschrift bestätigte den Standort ihrer früheren Einsiedelei, von der sie später nach Monte Pellegrino umgezogen war.

Am 11. Februar 1625 stellte das zweite Expertenteam fest, dass die Knochen eindeutig zu einer weiblichen Person gehörten, und bei den drei Schädeln entdeckten sie, dass es sich bei zwei um einen Tonkrug und einen großen Stein handelte, während der dritte, der auf den ersten Blick zu groß aussah, durch Kalkablagerungen verdickt war, die, nachdem sie entfernt worden waren, einen weiblichen Schädel zum Vorschein brachten; auch das erste Team untersuchte die Überreste erneut und stimmte mit dem Ergebnis dieser zweiten Kommission überein.