La Grotta Sant'Angelo è posta a 1000 metri s.l.m. ed è accessibile tramite un sentiero naturale che ripercorre il tracciato di un antico braccio tratturale della Maiella che conduceva ai pascoli del Martellese e del monte Ugni. Essa è costituita da un riparo rettangolare sotto la roccia, con un'ampiezza di circa 35 metri. Sulla sinistra si trova una roccia obliqua, sulla quale poggia una costruzione costituita da due muri raccordati da un'abside semicircolare, che costituiscono i resti della chiesa medioevale. Le mura e l'abside sono ornati da una fila di archetti pensili. L'abside è decorata da una cornice con cordonature a tortiglioni che si ritrova anche nella finestra a strombo dell'abside stessa, presumibilmente realizzati dalle stesse maestranze che hanno lavorato all'abbazia di San Liberatore a Majella. Le pareti sono realizzate in conci di pietra squadrata; una fila di archetti pensili corona un tratto di mura e l’abside, la quale presenta una cornice con cordonature a tortiglione. La chiesa ha una pavimentazione scoscesa ed irregolare costituita da una formazione rocciosa. Dedicata a S. Angelo, la chiesa fu costruita probabilmente tra XI e XII secolo, come attesta il sistema decorativo architettonico assimilabile a quello presente in S. Liberatore a Maiella. Attualmente l’edificio è totalmente spoglio, ma le testimonianze ricordano che, fino agli anni Trenta, era presente un altare e due nicchie con statuine di santi. Nella parete della grotta antistante la chiesa e su di uno sperone posto all'ingresso dell’androne, sono scavate quattro vasche di raccolta dell’acqua. L’unica notizia sul complesso è presente in una bolla datata 1221 di Onorio III, la quale conferma l’appartenenza delle chiese di S. Angelo e S. Flaviano di Palombaro al monastero di S. Martino in Valle. La chiesa sarebbe sorta dove un tempo si trovava un tempio dedicato a Bona, dea della fertilità. Le donne vi si recavano e bagnavano le mammelle con l’acqua della grotta al fine di favorire l’abbondanza di latte. In epoca cristiana questo culto fu sostituito con quello di S. Agata, patrona delle puerpere; in seguito la titolazione a S. Agata fu sostituita con quella a S. Angelo. Quest’ultima dedicazione, insieme alla presenza dell’acqua e della costruzione dell’edificio all'interno di una grotta, rendono altresì plausibile la presenza del culto micaelico.