Tras la aparición quedó en el lugar una imagen de Santa Catalina, que el pastor traslada en el zurrón a su casa de Secarejo. A la mañana siguiente, cuando el pastor toma su zurrón para ir con su rebaño, observa que la imagen ha desaparecido y, llegando al lugar del extraordinario suceso, la encuentra de nuevo; lo que se repite varios días. En una ocasión el pastor ata la imagen por el brazo al zurrón; a la mañana siguiente tan solo encuentra el brazo atado, el resto de la imagen había vuelto a desaparecer para regresar de nuevo al lugar del suceso. Así manifiesta la Santísima Virgen su voluntad de que la imagen de Santa Catalina sea venerada en aquel sitio.

El pastor por fin se decide a relatar lo sucedido al párroco del lugar, quien a su vez lo traslada al obispado de Astorga, de donde acudió presuroso un representante. Desplazándose todos al lugar del acontecimiento, vieron un gran resplandor que se elevaba desde el suelo, donde se hallaba la imagen de Santa Catalina, hasta el cielo; era la Santísima Virgen que regresaba a su morada. En el lugar del milagroso suceso se construyó una ermita que se dedico a Santa Catalina. En la iglesia de Secarejo se veneran dos imágenes de Santa Catalina, una gótica y otra más moderna. Esta última, junto con la hornacina que contiene la reliquia, se procesiona cada año en romería hasta la ermita.

Además de la romería, en la ermita de Santa Catalina de Secarejo, se celebran una serie de cultos o rogativas para implorar la lluvia, lo que es probable que se originase en algún voto. En ellos el pendón y los vecinos de Secarejo recibían por turno, durante "los martes de aguas" a las procesiones con sus pendones de los vecinos de Villarroquel, Santiago del Molinillo y del propio Secarejo el primer martes después de Pascua. Los vecinos de Azadón y Cimanes del Tejar acuden un martes de mediados de mayo. La rogativa de Llamas de la Ribera tiene lugar en el mes de octubre, el martes siguiente a la festividad de Santa Teresa y la de San Roman de los Caballeros, se realiza también en otoño, el martes siguiente al día del patrón de esta localidad. Desde el lugar donde se halla la ermita se contemplan, además de estos siete pueblos, "las tres ermitas hermanas": la de la Virgen del Villar, en Carrizo; la de San Felipe, en Quintanilla de Sollamas y la de Santa Catalina, en Secarejo.