Thành phố cổ Santarem (cách Đền Thánh Fatima khoảng chừng 60km) lưu giữ một trong những Phép lạ Thánh Thể vĩ đại nhất của Giáo hội Công giáo trong hơn bảy thế kỷ qua.
Theo thời gian được ghi trong tài liệu do vua Alfonso IV ủy nhiệm năm 1346, vào ngày 16.02.1266, tại Santarem, người phụ nữ trẻ đau khổ vì chồng không chung thuỷ, nên đã tìm gặp một phù thủy để được giúp đỡ. Phù thuỷ bảo cô phải mang bánh thánh đã truyền phép tới để dùng làm thuốc tình yêu.
Người phụ nữ tham dự thánh lễ và rước lễ tại nhà thờ Thánh Stephen, sau đó lấy Mình Thánh Chúa ra khỏi miệng và giấu trong một tấm vải lanh. Nhưng lúc cô bước ra khỏi nhà thờ, tấm vải ngay lập tức dính máu.
Hoảng sợ, cô chạy về nhà, mở chiếc khăn xem chuyện gì đã xảy ra, và kinh ngạc thấy máu đang chảy ra từ Mình Thánh Chúa. Người phụ nữ bối rối cất vào ngăn kéo trong phòng ngủ. Đêm đó ngăn kéo bắt đầu phát ra những tia sáng rực rỡ, chiếu sáng căn phòng như ban ngày. Người chồng cũng nhận ra hiện tượng kỳ lạ nên đã hỏi vợ, và cô buộc phải kể cho anh nghe mọi chuyện.
Ngày hôm sau, đôi vợ chồng đến trình báo cho cha xứ. Ngài đến nhà họ, mang Mình Thánh trả lại nhà thờ Thánh Stephen trong một cuộc rước long trọng với nhiều tu sĩ và giáo dân tháp tùng. Mình Thánh vẫn chảy máu trong ba ngày liên tiếp. Sau đó được đặt trong một chiếc hòm đựng thánh tích tuyệt đẹp làm bằng sáp ong.
Năm 1340, một phép lạ khác xảy ra. Khi linh mục mở Nhà Tạm, ngài thấy chiếc bình sáp ong bị vỡ thành nhiều mảnh: thay vào đó là một chiếc bình pha lê chứa máu trộn với sáp ong.
Những mảnh kết tinh của máu đông lại trộn lẫn với sáp tạo thành Thánh tích Máu Thánh, và ngày nay có thể được nhìn thấy bên cạnh Hòm đựng Thánh tích từ năm 1782, với Thánh tích chính trên Ngai Thánh Thể mạ vàng đặt phía trên bàn thờ chính.
Phép lạ không dừng lại ở đó. Qua nhiều thế kỷ, vào những dịp khác nhau, Mình Thánh hoá Máu tươi hoặc mang nhiều hình dạng hữu hình của Chúa Kitô. Trong số chứng nhân của những phép lạ này có Thánh Phanxicô Xavier, Tổng giám mục thứ 16 của Lisbon, người đã viếng thăm nơi này trước khi đi truyền giáo tại Ấn Độ.
Các nghiên cứu về Phép lạ đã diễn ra trong nhiều năm, những nghiên cứu vào năm 1340 và 1612 đã chứng minh về tính xác thực và tính cổ xưa của Phép lạ Thánh.
Các Giáo hoàng đã chấp thuận việc sùng bái Phép lạ Thánh Thể và ban ơn xá tội cho những người hành hương đến đây bao gồm: Đức Pius IV, Pius V, Pius VI và Gregory XIV.
Hàng năm, vào ngày 16/02 và Chúa Nhật I, II sau lễ Phục Sinh, thánh tích quý giá được rước từ nhà của hai vợ chồng đến Nhà thờ Thánh Stephen. Ngôi nhà của hai vợ chồng trở thành nhà nguyện từ năm 1684.
Khu vực hành hương ngày nay bao gồm Nhà thờ Phép lạ Thánh Thể phát triển từ Nhà thờ Thánh Stephen và nhà nguyện nơi Phép lạ Thánh đầu tiên xảy ra. Đền thờ đã được Đức Cha Antonio Francisco Marques, Giám mục Santarem long trọng khánh thành lại vào ngày 07.03.1996, sau khi hoàn thành công việc trùng tu và xây dựng một khu vực bảo tàng phía sau bàn thờ chính trưng bày các đồ nghệ thuật thiêng liêng, gắn liền với các giáo phái và các chuyến viếng thăm của Hoàng gia. Một Hội Hoàng gia cổ xưa của phép lạ thánh thiêng nhất vẫn còn tồn tại và những người hành hương được chào đón tham gia Hiệp hội Quốc tế này với những đặc quyền dành cho thành viên.
Phép lạ Thánh Thể ở Santarem đã xác tín thêm về lòng yêu thương tuyệt vời của Chúa Giêsu với nhân lọai, đặc biệt với những người tội lỗi. Ngài không trừng phạt, nhưng kêu gọi người tội lỗi ăn năn trở lại để hưởng lòng thương xót của Chúa.