Mit einer Kerze und einem Rosenkranz in der Hand ging der Papst hinter einer Statue der Jungfrau Maria durch das Heiligtum und beschrieb sich selbst als „Pilger unter Pilgern“. Die Prozession setzte an der Grotte von Massabielle ein, wo Bernadette Soubirous 1858 der Überlieferung nach die Jungfrau Maria gesehen haben soll.
Der Rosenkranz ist eine Folge katholischer Gebete, die traditionell in fünf Gesätze gegliedert wird. Dabei denken die Gläubigen über Ereignisse aus dem Leben Jesu und Mariens nach. Die Gebete erklangen in mehreren Sprachen, darunter Französisch, Englisch, Italienisch und Spanisch, begleitet vom Lourdes-Lied „Ave Maria“.
Mehr als 150.000 Kerzen brannten im gesamten Heiligtum und schufen eine der bekanntesten Abendzeremonien von Lourdes.
Zuvor hatte Leo eine Messe unter freiem Himmel gefeiert, zu der rund 150.000 Menschen kamen. Er traf französische Bischöfe und besuchte kranke sowie behinderte Pilger. Außerdem führte er vertrauliche Gespräche mit Überlebenden sexuellen Missbrauchs durch Geistliche.
Der Besuch war der erste offizielle Papst-Staatsbesuch in Frankreich seit 18 Jahren.