Castelfranco è una piccola frazione del Comune di Pietralunga e si trova a circa 8 km dal paese. Il Santuario, dedicato alla Madonna delle Grazie, risale al XVI secolo ed è stato edificato per volere del vicario apostolico di Città di Castello, Mons. Fabio Tempestivo. La Chiesa doveva custodire un'immagine sacra, un affresco raffigurante la Madonna che era oggetto di continua venerazione; esso inizialmente si trovava all'interno di una piccola cappella, posta a qualche miglio dall'antico castello di Castelfranco.
La costruzione si trova in una posizione particolare, dove “prossima è la divisione delle acque, altre delle quali vanno al Mediterraneo ed altre all’Adriatico”. Le due falde del tetto della Chiesa, infatti, alimentano da un lato le sorgenti del torrente Carpina (affluente del Tevere) e dall’altra quelle del Certano (affluente del Metauro).