La devoción por la Virgen de Pompeya la propagó el abogado italiano Barolo Longo a finales del siglo XIX, en Italia. En 1878 llevó la devoción del rosario a la localidad donde estuvo Pompeya, la ciudad sepultada por el volcán Vesubio, el año 79. Una vez instalada la pintura en la capilla, la imagen realizó numerosos milagros, entre ellos la curación del mismo Bartolo Longo. El Santuario de la Virgen de Pompeya fue consagrado en Italia en 1891.
Con rapidez esta devoción llegó a América con los inmigrantes italianos que arribaban a Buenos Aires y desde allí se propagó a Chile, a mediados del siglo XX. El templo de Santo Domingo fue el lugar elegido para continuar su oración frente a la imagen de la Virgen del Rosario, ubicada en uno de la naves laterales.
Actualmente la imagen de la Nuestra Señora del Rosario de Pompeya se venera en el centro del presbiterio y son miles los devotos que asisten cada jueves.
Nuestra Señora del Rosario es la patrona de la Orden de Predicadores, fundada por Santo Domingo, en el siglo XIII.