Oggetto del culto sono frammenti delle ossa delle braccia di san Cosma e san Damiano e due statue che li raffigurano. La traslazione delle reliquie a Bitonto risale alla metà del Cinquecento in seguito alla donazione da parte del pontefice Paolo III al vescovo Antonio Musso. Sono custodite in un reliquiario d’argento a forma di braccio, offerto nel 1877 dai nobili Girolamo Rogadeo e Maria Sylos Calò, sua moglie, e attualmente ubicato nella nicchia ricavata sotto l’altare maggiore del Santuario (Laghezza Angela, Bitonto Santi Medici in “Santuari d'Italia. Puglia”; a cura di Giorgio Otranto e Immacolata Aulisa, Roma, De Luca, 2012, p. 192). Bitonto celebra i santi Medici il 26 settembre (commemorazione del dies natalis), e la terza domenica di ottobre (la cosiddetta ‘festa esterna’). A settembre una novena e varie celebrazioni preparano alla festa liturgica. La data di ottobre è stata stabilita ufficialmente con decreto vescovile nel 1733 perché segnava la chiusura della campagna vinicola e permetteva anche alla popolazione rurale di partecipare ai festeggiamenti in onore dei due Santi. È in questa occasione che si svolge la processione detta ‘intorciata’, che ha inizio dopo la messa del mattino (intorno alle 7,30) e termina poco prima delle 19, seguita da una folla di fedeli che, sotto il peso di ceri di grandi dimensioni, camminano scalzi e in qualche caso all’indietro, per non distogliere lo sguardo dalle statue. I pellegrinaggi hanno carattere locale, regionale e internazionale, a motivo della grande devozione degli emigrati bitontini negli Stati Uniti. I santi Medici di Bitonto sono venerati infatti anche oltreoceano: ne è esempio l’Holy Face Monastery di Clifton, nel New Jersey, presso il quale si venera un’immagine dei Santi e dove è sorta un’associazione di laici a loro intitolata