Lucía describió haber visto, sobre una encina,[Nota 3] a una mujer «más brillante que el sol»,[5] vestida de blanco, con un manto con bordes dorados y con un rosario en las manos, que les pidió que retornaran el mismo día y a la misma hora durante seis meses consecutivos, encomendándoles el rezo del rosario.Francisco declaró no escuchar ni hablar con la Señora, sino solo verla.Tras la segunda aparición, en junio, declararon que se les había anunciado la muerte de Jacinta y Francisco.Algunos de los mensajes transmitidos por los niños presagiaban guerras y calamidades en el mundo.[7] En posteriores retornos, los niños fueron seguidos por miles de personas que se concentraban en el lugar.Meessen sostiene que las imágenes que se generan en la retina tras mirar al sol por breves períodos de tiempo son la causa más probable de los efectos observados.[13] Mientras Meessen sugiere posibles explicaciones psicológicas o neurológicas de las apariciones.Meessen señala: "Es imposible ofrecer ninguna evidencia directa a favor o en contra del origen sobrenatural de las apariciones".Tampoco se reportaron personas moviendo la cabeza para engañar su visión.[15] Por otra parte estos relatos contradicen también la hipótesis "psicológica", los espectadores no describieron tensión al acecho de algo aterrador, sino una espera para ver algo bello como en veces anteriores.De acuerdo con este hipótesis se han descrito efectos similares en China en 1983.[17][18] Además del «Milagro del Sol», los videntes de Fátima indicaron que la aparición profetizó una gran señal en el cielo nocturno, que precedería a una segunda gran guerra.Lucía, la única vidente con vida para entonces, indicó que este era el signo predicho[20] y así lo informó a su superiora y al obispo por carta al día siguiente.Aunque esos acontecimientos no precipitaron la guerra que comenzaría un año y medio después.[4] Los peregrinos españoles, italianos y polacos son los más numerosos entre los extranjeros.En algunas ciudades de Portugal, Argentina, Chile, Venezuela, España, Nicaragua, Colombia, México, entre otros países, se han construido escuelas a su homenaje como Nuestra Señora de Fátima, nombres como Fátima, parroquias Nuestra Señora de Fátima y capillas.
Coronación canónica de la imagen de la Virgen de Fátima, el 13 de mayo de 1946.
Copia fotostática de la página 353 del semanario
Ilustração Portugueza
n.º 610, del 29 de octubre de 1917, que presenta un artículo titulado:
Carta a alguien que pide un testimonio fuera de sospecha
(
Carta a alguém que pede um testemunho insuspeito
), ilustrado por fotografías de la multitud contemplando el llamado «Milagro del Sol», el día 13 de octubre de ese año.