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La chiesa, in origine molto piccola e dedicata allo Spirito Santo, fu commissionata per volontà del Marchese Giovanni Enriquez, che fece venire a Campi Salentina l'ordine dei padri Scolopi affinchè promuovessero la cultura "ai figli del popolo" secondo la regola e la pedagogia di San Giuseppe Calasanzio, istituendo qui la prima scuola popolare della Puglia. La chiesa venne ingrandita, poi, verso il 1675. Nel 1690 ad opera di Agostino e Antonio Trevisi fu terminato il campanile, l'unico presente in città. La rigorosa facciata della chiesa risale al 1895, quando fu rifatta in stile neoclassico: si articola in due ordini, separati da una cornice marcapiano. In contrasto alla rigorosa impostazione dell'esterno, l'interno ad una navata con cappelle laterali si presenta più ricco e articolato. Testimonianza dell'originaria fabbrica rinascimentale sono le volte a botte decorate con fregi in stucco e dipinti.
Il santuario conserva le spoglie di San Pompilio Maria Pirrotti , Padre Scolopio morto il 15 luglio 1766 a Campi Salentina, e canonizzato nel 1934. Tra i miracoli attribuiti al Santo nel periodo vissuto a Campi ricordiamo la distribuzione di “fettoline di pane” ai poveri nel corso della carestia.
L'urna di San Pompilio, rifatta nel 1966 e la stanza dove si spense, che conserva molti suoi oggetti personali, costituiscono oggi il Museo Pompiliano e sono oggetto di culto e venerazione. Annessa alla chiesa è il convento dei Padri Scolopi, sede delle "Scuole Pie”. Il convento ospita inoltre una Biblioteca che custodisce migliaia di volumi antichi e moderni oltre a frammenti di scrittura beneventana, quattro incunaboli e molte cinquecentine.
