Ad un’altezza di circa 1020 metri sul livello del mare, circondato da boschi di faggi e splendide foreste, sulle pendici del Monte Cammoro, a poca distanza dai centri abitati di Pettino e Orsano, sorge il piccolo santuario dedicato a San Paterniano. Secondo la tradizione, il Santo, vescovo di Fano, fece sosta in questa zona per dedicarsi alla vita eremitica durante uno dei suoi viaggi verso Roma. Pare che l’immagine del Santo comparve più volte sul posto, fino a quando non venne esaudita la sua richiesta di costruirvi un luogo di culto.
La piccola chiesa, di impianto romanico, presenta una semplicissima facciata a capanna, con portale d’ingresso incoronato da due finestrelle laterali ed una superiore. Un portico a trasanna protegge l’ingresso e la pietra sacra che si trova sul lato destro della facciata, nota come l’inginocchiatoio del santo. La pietra infatti, levigata, presenterebbe i segni delle ginocchia e del bastone del santo eremita dedito alla preghiera. I devoti, ancora oggi, occupano la medesima posizione allo scopo di chiedere la grazia per guarire dalle malattie alle ossa.
Sul retro della chiesa si trova una piccola cella, che è stata adibita a romitorio (rifugio per eremiti) per religiosi e laici fino ai primi decenni del ‘900.
L’intera struttura è stata oggetto di restauri in tempi moderni ed è oggi meta di numerosi pellegrini che ogni anno rendono omaggio al santo nel giorno in cui viene ricordato, il 10 Luglio.
I fedeli si riuniscono nel fondovalle poco distante per celebrare la messa prima di dirigersi al santuario in processione. A poca distanza dal luogo di culto si trova anche una sorgente di acque fresche, chiamata di S. Paterniano, alla quale la tradizione attribuisce proprietà terapeutiche.