Con il Breve pontificio Quotquot religionis il Papa Leone XIII pone il Santuario di Pompei sotto la protezione della Sede Apostolica e nomina il cardinale Raffaele Monaco La Valletta, protettore del Santuario. Alla sua morte nel 1896 viene sostituito dal cardinale Camillo Mazzella, al quale nel 1900 succede il cardinale Giuseppe Prisco, Arcivescovo di Napoli. Papa Pio X il 20 febbraio 1906 istituisce la Delegazione Pontificia per il Santuario di Pompei e nomina primo Delegato Pontificio Mons. Augusto Silj, Arcivescovo titolare di Cesarea del Ponto, creato cardinale nel 1919. Papa Pio XI, accanto alla Delegazione Pontificia per il Santuario, crea la Prelatura nullius di Pompei l’8 maggio 1926 e nomina primo Prelato e Delegato Pontificio Mons. Carlo Cremonesi, Arcivescovo titolare di Nicomedia, dimessosi nel 1928. Al suo posto viene nominato Mons. Anastasio Antonio Rossi, Patriarca titolare di Costantinopoli. A lui succede nel 1948, Mons. Roberto Ronca, eletto Arcivescovo titolare di Lepanto, che resterà in carica fino al 1955, quando per due anni la Prelatura viene guidata da Mons. Giovanni Foschini in funzione di Amministratore Apostolico. Nel 1957 viene nominato I pastori della Chiesa di Pompei Mons. Aurelio Signora, eletto Arcivescovo titolare di Nicosia, che per raggiunti limiti di età nel 1978 viene sostituito da Mons. Domenico Vacchiano, Vescovo di Cassano Jonio che accoglie per la prima volta in visita Papa Giovanni Paolo II il 21 ottobre 1979 e cura l’iter finale della beatificazione di Bartolo Longo. Dal 1990 al 2001 è Arcivescovo Prelato e Delegato Pontificio Mons. Francesco Saverio Toppi, a cui succede l’Arcivescovo Domenico Sorrentino, che accoglie Giovanni Paolo II in visita per la seconda volta il 7 ottobre 2003. Dopo la nomina a Segretario della Congregazione del Culto Divino e della disciplina dei Sacramenti, egli lascia la guida della Prelatura il 5 novembre 2003 a Mons. Carlo Liberati, nominato Vescovo Prelato di Pompei e Delegato Pontificio per il Santuario ed elevato alla dignità di Arcivescovo il 7 luglio 2007. Il 19 ottobre 2008 ha accolto a Pompei Papa Benedetto XVI. Il 10 novembre 2012 il Santo Padre affida all’Arcivescovo Mons. Tommaso Caputo il servizio di Prelato di Pompei e Delegato Pontificio per il Santuario della Beata Maria Vergine del Santo Rosario. Il 21 marzo 2015 ha accolto Papa Francesco in visita nella città mariana.