Con una vela y un rosario en las manos, el papa avanzó tras una estatua de la Virgen María por el santuario y se definió como "peregrino entre peregrinos". La procesión comenzó en la gruta de Massabielle, donde según la tradición Bernadette Soubirous vio a la Virgen en 1858.
El Rosario es una serie de oraciones católicas que tradicionalmente se dividen en cinco decenas, durante las cuales los fieles meditan sobre episodios de la vida de Jesús y de María. Las oraciones se recitaron en varios idiomas, entre ellos francés, inglés, italiano y español, acompañadas por el "Ave María" de Lourdes.
En todo el santuario se encendieron más de 150.000 velas, dando forma a una de las ceremonias nocturnas más reconocibles de Lourdes.
Horas antes, Leo había celebrado una misa al aire libre a la que asistieron unas 150.000 personas, se reunió con obispos franceses y visitó a peregrinos enfermos y con discapacidad. También mantuvo encuentros privados con supervivientes de abusos sexuales cometidos por miembros del clero.
Se trató de la primera visita de Estado oficial de un papa a Francia en 18 años.