A partir do início do século XIX, quando passaram a ser conhecidos os milagres obtidos pela intercessão de Santa Filomena, muitos membros da Igreja demonstraram grande estima e veneração por ela, quer deslocando-se a Mugnano para rezar perante ela, quer fazendo-lhe ofertas, ou ainda por outros diversos modos.
Quase todos os Papas desde então, demonstraram uma grande veneração para com Santa Filomena como ficou evidente através dos seus inúmeros atos de reconhecimento, privilégios concedidos e ex-votos.
Papa Pio VII (1800-1823)
No segundo ano do seu pontificado (1802) aconteceu a milagrosa descoberta do corpo de Santa Filomena.
A pedido de Don Francesco De Lucia, doou os restos mortais da jovem mártir à paróquia de Mugnano, dando assim o primeiro grande passo para que ela se pudesse revelar ao Mundo.
Papa Leão XII (1823-1829)
Grande devoto de Santa Filomena, ainda antes de ser eleito Papa, fez duas peregrinações a Mugnano.
Já como Papa, além de propagar a devoção a Santa Filomena, deu permissão para construção de altares e igrejas em sua honra.
Chegando sucessivamente até si, vindo dos mais diversos locais, o eco dos milagres realizados por Santa Filomena, exclamou com admiração: "Ela é uma grande Santa!".
Em 1827 ofertou ao Santuário as três lajes de terracota que identificavam o túmulo nas catacumbas de Priscila.
Papa Gregório XVI (1831-1846)
Foi a testemunha mais conceituada do grande milagre de Mugnano: a cura de Paulina Maria Jaricot.
Tendo recebido o parecer favorável da Sagrada Congregação dos Ritos sobre a canonização de Santa Filomena, Gregório XVI, através do decreto de 13 de janeiro de 1837, elevou-a à honra dos altares, instituindo ofício próprio para o culto e escolheu o dia 10 de agosto para a sua festa.
Atribuiu-lhe os títulos de "A Grande Taumaturga do Século XIX" e "Padroeira do Rosário Vivo".
Fez ainda preciosas ofertas ao Santuário, tais como: um riquíssimo medalhão com sua efígie, uma grande lamparina de prata com decorações douradas e um precioso cálice.
Papa Pio IX (1846-1878)
Foi talvez, de entre os papas, o que mais demonstrou especial apreço por Santa Filomena. Quando ainda bispo de Spoleto já difundia a sua devoção e, mais tarde, quando arcebispo de Imola, caiu gravemente enfermo, tendo recorrido à jovem Santa de quem tinha um imagem próxima da cama, rapidamente começou a melhorar, tendo recuperado completamente. Essa cura milagrosa foi por ele próprio atribuída a Santa Filomena.
Mais tarde, quando eleito para ao trono de São Pedro, longe de esquecer sua querida benfeitora, este grande Papa exerceu a sua influência para lançar ainda maior brilho sobre o nome de Santa Filomena.
A 7 de novembro de 1849 deslocou-se em peregrinação ao santuário, onde rezou missa no altar de Santa Filomena e venerou publicamente as suas relíquias. Posteriormente atribuiu-lhe o título de “Padroeira dos Filhos de Maria”.
Concedeu-lhe ainda ofício próprio com missa, um privilégio extraordinário raramente concedido pela Igreja.
Pouco tempo antes de sua morte, fez chegar à sua Santa uma bela doação: um esplêndido cálice que lhe tinha sido oferecido pela Confederação dos Clubes Católicos da Bélgica, por ocasião do aniversário do seu episcopado.
Papa Leão XIII (1878-1903)
Deslocou-se em peregrinação ao Santuário de Santa Filomena quando ainda era Arcebispo de Benevento.
Mais tarde, já como Sumo Pontífice, não se esqueceu nunca da sua Santa e muitas vezes manifestou a mais alta admiração pelos poderes que Deus concedeu a Santa Filomena. Segundo o depoimento do Padre Louis Petit, fundador da “Obra de Santa Filomena”, diversas vezes recebido em audiência, sempre que alguém mencionava o nome de Santa Filomena, o rosto de Leão XIII iluminava-se em meigo sorriso.
A 15 de dezembro de 1883, aprovou o uso do “Cordão de Santa Filomena” concedendo indulgências aos seus portadores e, a 24 de Setembro de 1889, elevou ao título de “Arquiconfraria” (unicamente para França) a “Obra de Santa Filomena”.
Enviou ainda dois presentes para o Santuário em Mugnano: em 1888 uma boa pastoral e a 25 de maio de 1902, no centenário da descoberta das relíquias, um missal maravilhoso.
Papa São Pio X (1903-1914)
Durante seu pontificado, exaltou a devoção a Santa Filomena e nos seus sermões gostava de relatar os milagres dela, de que tinha conhecimento.
Quando se começou a pôr em dúvida a existência de Santa Filomena, pronunciou-se com carinho sobre ela afirmando:
"Seja este o seu nome, ou tivesse ela outro qualquer, isso pouco importa. É certo, é fora de dúvida e está provado à saciedade que a alma que enformava estes restos sagrados era uma alma pura e santa que a Igreja declarou Virgem e Mártir. Esta alma foi tão amada de Deus, tão agradável ao Espírito Santo, que obteve as mais maravilhosas graças, em favor de quantos recorreram à sua proteção."
Em agosto de 1905, por ocasião da celebração do 1º centenário da trasladação de Santa Filomena para Mugnano, enviou ao Santuário um precioso anel em ouro que o delegado papal colocou no dedo da efígie de cera que contém os restos mortais de jovem Santa.
A 21 de maio de 1912, elevou a Arquiconfraria de Santa Filomena à categoria de “Universal”, alargando assim a toda a Igreja a influência desta organização. Foi a homenagem de um papa que se tornaria santo a uma grande Santa!
Papas Bento XV (1914-1922) e Pio XI (1922-1939)
Não existem registos detalhados sobre a devoção a Santa Filomena pelos Papas após Pio X.
No entanto, observando os ex-votos presentes na Tesouraria do Santuário, os nomes de Bento XV e Pio IX destacam-se, tendo o primeiro doado ao Santuário um "Cordeiro de prata para a paz" e o segundo, um cálice dourado.