Am 13. Mai 1917 hüteten drei Kinder eine kleine Herde in der Nähe von Fátima: die 10 Jahre alte Lúcia de Jesus, ihr neunjähriger Vetter Francisco Marto und dessen siebenjährige Schwester Jacinta Marto. Die Kinder besuchten keine Schule, Lucia musste schon seit einem Jahr die kleine Schafherde hüten, nachdem ihr alkoholabhängiger Vater einen Teil des Vermögens seiner achtköpfigen Familie verbraucht hatte.

Jacinta und Francisco schlossen sich mit ihren Schafen der größeren Lúcia an. Um die Mittagszeit, als sie wie gewöhnlich den Rosenkranz gebetet hatten, sahen sie plötzlich ein strahlendes Licht, das sie für einen Blitz hielten. Sie wollten fliehen, aber sogleich erhellte ein zweiter Blitz die Stelle, und über einer kleinen Steineiche sahen sie eine Dame, strahlender als die Sonne, die einen weißen Rosenkranz in Händen hielt. Die Dame ermahnte die Kinder, viel zu beten, und lud sie ein, in den fünf folgenden Monaten jeweils am 13. zur selben Stunde wieder zur selben Stelle zu kommen. Tatsächlich erschien ihnen die Dame jeweils am 13. Juni, Juli, September und Oktober erneut und sprach mit ihnen. Am 19. August hatten sie die Erscheinung etwa 500 m von ihrem Heimatort Aljustrel bei Fátima entfernt, weil die Kinder an diesem Tag vom Bezirksvorsteher festgehalten wurden.

Bei der letzten Erscheinung am 13. Oktober, als rund 70.000 Menschen anwesend waren, sagte ihnen die Dame, dass sie Unsere Liebe Frau vom Rosenkranz sei und dass man ihr zur Ehre eine Kapelle an dieser Stelle bauen solle. Nach der Erscheinung konnten alle Anwesenden das den Kindern schon im Juli und September versprochene Wunder sehen: die Sonne, die einer Silberscheibe ähnlich wurde, konnte man ohne Schwierigkeit ansehen. Sie drehte sich um sich selbst wie ein Feuerrad, und es schien, als würde sie auf die Erde herabstürzen. Drei Offenbarungen wurden den Kindern zuteil, deren letzte als Geheimnis von Fátima Jahrzehnte lang auch zu vielen Spekulationen Anlass gab.

Unter dem Pseudonym Visconde de Montelo verfasste der Lissaboner Theologieprofessor Nuñes Formigão 1927 eine Zusammenfasung der Protokolle der Marienbotschaften von Fátima. Der Schweizer Theologe Otto Karrer beurteilt diese Botschaften als Projektion der Kinder auf Grund der ihnen von ihrer Mutter erzählten Berichte der Marienerscheinungen von La Salette bei Grenoble in Frankreich, wo Maria schon 1846 Hirtenkindern erschienen war.

Nach dem frühen Tod von Francisco und Jacinta trat Lúcia 1921 in Porto in das Kollegium der Dorotheenschwestern ein, später schloss sie sich den Dorotheenschwestern in Tuy / Tui in Spanien an, wo sie Maria Lúcia von den Schmerzen genannt wurde. Danach erschien ihr Unsere Liebe Frau noch drei Mal: am 10. Dezember 1925 und am 15. Februar 1926 im Konvent von Pontevedra in Spanien sowie in der Nacht vom 13. auf 14. Juni 1929 im Konvent von Tuy / Tui. Sie erbat die Andacht der fünf ersten Samstage: den Rosenkranz beten, die 15 Geheimnisse des Rosenkranzes betrachten, die Beichte und die Kommunion zur Sühne für die Sünden, die gegen das Unbefleckte Herz Mariä begangen werden sowie die Weihe Russlands an das Unbefleckte Herz Mariens. Diese Bitte hatte die Erscheinung schon am 13. Juli 1917 ausgesprochen im sogenannten Geheimnis von Fátima.

1948 ging Maria Lúcia nach Coimbra und wurde Karmeliterin im Karmel der Teresa von Ávila, wo sie den Namen Maria Lúcia vom Unbefleckten Herzen annahm. Als Papst Paul VI. 1967 zum 50. Jahrestag der Erscheinungen in Fátima weilte, durfte auch Maria Lucia bei den Feierlichkeiten zugegen sein, ebenso als Papst Johannes Paul II. am 13. Mai 1982 in Fátima weilte.

Der 13. Mai wurde im Jahr 2002 ins neue Missale Romanum aufgenommen als nicht gebotener Gedenktag Unserer Lieben Frau in Fátima. Der Leichnam von Lúcia wurde 2006 in Fátima neben dem ihrer Kusine Jacinta beigesetzt.

Papst Pius XII. vollzog 1942 die Weihe der Welt an das Unbefleckte Herz Mariä, die Unsere Liebe Frau von Fátima ausdrücklich gewünscht hatte. Zwei Jahre später ordnete er für die ganze katholische Kirche das Fest vom Unbefleckten Herzen Mariä am 22. August an und im Heiligen Jahr 1950 verkündete er das Dogma von der leiblichen Aufnahme der Maria in den Himmel.