Φυλάσσεται στην εκκλησία της Παναγίας του Μεσαιωνικού Κάστρου, στην Λέρο.
Στις 24 Δεκεμβρίου του 1522, μετά την πολιορκία της Ρόδου, υπογράφτηκε συνθήκη μεταξύ του Σουλτάνου Σουλεϊμάν του Μεγαλοπρεπή και του Μεγάλου Άρχοντα των Ιπποτών Φίλιππου Βιλιέρου Ντε Λ’ Ισλ – Αδάμ και η Λέρος, μαζί με όλες τις κτήσεις του Τάγματος στο Αιγαίο, πέρασε σε Οθωμανικά χέρια, έτσι οι οθωμανοί έφτασαν στην Λέρο και εγκαταστάθηκαν στο νησί.
Ένα πρωί, οι Οθωμανοί στρατιώτες του Κάστρου είδαν μακρυά μέσα στο γιαλό μία βάρκα να πλέει μόνη της και να πλησιάζει στο λιμάνι του νησιού, στείλανε έτσι ένα απόσπασμα και όταν η βάρκα πλησίασε είδανε μέσα την εικόνα της Παναγίας μόνην της και δεξιά και αριστερά της να καίνε δύο καντήλια.
Καλέσανε τότε τους ιερείς του νησιού που πήγανε στο λιμάνι μαζί με πολλούς κατοίκους αφού μαθεύτηκε το γεγονός, πήρανε την εικόνα και την μετέφεραν στον μητροπολιτικό ναό της Λέρου, πιθανόν στην εκκλησία της Αγίας Παρασκευής.
Στο σημείο που βρίσκεται η σημερινή εκκλησία της Παναγίας στο Κάστρο εκείνη την εποχή υπήρχαν στρατιωτικές αποθήκες των Τούρκων που φυλούσαν την πυριτιδαποθήκη τους (μπαρουτχανέ) και ένα πρωί που άνοιξαν την πόρτα της αποθήκες οι τούρκοι στρατιώτες είδανε έκπληκτοι επάνω σε βαρέλι την εικόνα που είχανε παραδώσει στους ιερείς και είχανε τοποθετήσει στην μητρόπολη με τα δύο καντήλια αναμένα δεξιά και αριστερά.
Ενημέρωσαν τον διοικητή τους και αυτός θύμωσε αφού υπέθεσε ότι οι στρατιώτες τους χρηματίστηκαν από τους Ελληνες ιερείς να πάνε την εικόνα στην αποθήκη, έτσι ξαναέστειλε την εικόνα πίσω στην Μητρόπολη όμως αυτό ξαναέγινε 3 – 4 φορές και ο Τούρκος διοικητής έξαλλος παίρνει τα κλειδιά από τους στρατιώτες και αφού αλυσόδεσε την πόρτα της αποθήκης, την κλείδωσε και πήρε αυτός τα κλειδιά.
Την επόμενη το πρωί όμως όταν άνοιξε ο ίδιος την πόρτα της αποθήκης είδε έκπληκτος την εικόνα επάνω σε ένα βαρέλι με τα καντήλια αναμμένα και αναφώνησε: Θαύμα !! και μετά από αυτό έδωσε την άδεια και χτίστηκε ο ναός που φιλοξενεί σήμερα την εικόνα της Παναγίας του Κάστρου ενώ κατά μία άλλη παράδοση η εικόνα έφθασε με τον ίδιο τρόπο στο νησί της Λέρου κατά την εποχή της εικονομαχίας.
Το Μεσαιωνικό Κάστρο της Λέρου βρίσκεται βορειοανατολικά του νησιού και σε ύψος 600 περίπου μέτρων από την θάλασσα, στο λόφο Απιτύκι (ή Πιτύκι) ενώ πήρε το όνομά του από το ναό της Θεοτόκου όπου είναι αποθησαυρισμένο το «Ιερό Παλλάδιο των Λερίων», η εικόνα της Παναγίας που έναν θαυμαστό τρόπο έφθασε στο νησί της Λέρου αλλά και εξίσου θαυματουργό τρόπο επέλεξε η ίδια η Παναγία το τόπο του ναού Της.
Σε χρυσόβουλο διάταγμα του αυτοκράτορα Αλεξίου Α’ Κομνηνού με χρονολογία 1087 που σώζεται στη Μονή της Πάτμου το Κάστρο της Λέρου απαντάται με την ονομασία Κάστρο Παντελίου και είναι χτισμένο επάνω σε θεμέλια μιάς Αρχαίας Ακρόπολης ενώ στη σημερινή του μορφή το διαμόρφωσαν οι Ιππότες του Αγίου Ιωάννου μετά τους Βυζαντινούς του κτήτορες.
Ο μονόχωρος ναός της Παναγίας αρχικά χτίστηκε τον 11ο αιώνα ενώ στην σημερινή του θέση οικοδομήθηκε μετά το 1669 και πρέπει να ανακαινίστηκε μάλοον αλλά και να διευρύνθηκε ως το 1719, χρονιά κατά την οποία εγκαινιάστηκε από τον μητροπολίτη Καρπάθου Νεόφυτο Γαιρμάνη ενώ διαθέτει ένα εξαιρετικά περίτεχνο χρυσοποίκιλτο τέμπλο, σπουδαίο Δεσποτικό θρόνο αλλά και εξαιρετικό Άμβωνα, κατασκευές όλες του 1745.
Μέσα στο χώρο του Κάστρου της Λέρου υπάρχει επίσης ο ναός της Αγίας Τριάδας με ορισμένα σπαράγματα τοιχογραφιών του 9ου αιώνα, ο ναός του Αγίου Νικολάου και ένας μεσαιωνικός ναός που πρόσφατα αφιερώθηκε στον «Άγνωστο Χριστιανό Μάρτυρα».
Η θαυματουργή εικόνα της Παναγίας είναι του τύπου της Οδηγήτριας, μικρών διαστάσεων, φέρει επένδυση με ασήμι και άργυρο κατασκευής του 1732 αλλά και την χρονολογία φιλοτέχνησής της, το 728 ενώ πιθανολογείται ότι είναι έργο του Ευαγγελιστή Λουκά.
Επί αρχιερατείας Νεκταρίου Χατζημιχάλη αναπαλαιώθησαν ο περιβάλλων χώρος και τα και ανηγέρθηκε ιδιαίτερος χώρος όπου συνελλέγησαν και φυλάσσονται Ιερά Κειμήλια όλων των ναών του νησιού ενώ στον ίδιο χώρο φυλάσσεται και η προσωπική του βιβλιοθήκη.
Επίσης εδώ είναι αποθησαυρισμένη η περίφημη βιβλιοθήκη της Παναγίας του Κάστρου που περιέχει χειρόγραφα και παλαίτυπα που χρησιμοποιούσαν σε δύσκολες εποχές οι μαθητές της Σχολής του Μοναχού Δαμασκηνού ενώ σε παλαιό τάφο, στο κλίτος του ναού αναπαύεται εν ειρήνη μια σπουδαία οσιακή μορφή του 2Οου αιώνα η γερόντισσα Γαβριηλία Παπαγιάννη.
Η σύναξη της Παναγίας του Κάστρου στην Λέρο εορτάζεται στις 15 Αυγούστου.