La Macchina di Santa Rosa è una struttura verticale simile a una guglia.Illuminata da luci ad olio ed elettriche la sera del 3 settembre di ogni anno attraversa la città portata a spalla da circa 100 uomini. Il percorso, lungo 1200 metri, inizia dalla chiesa di San Sisto ed arriva fino al santuario di Santa Rosa. Anticamente veniva realizzata in legno e cartapesta, oggi si è evoluta ed i materiali usati sono metalli leggeri e vetroresina. La sua altezza è di circa 30 metri ed il suo peso è di circa cinque tonnellate.
Le origini della Macchina risalgono al 4 settembre 1258 quando, con una solenne processione guidata da papa Alessandro IV cui Rosa era apparsa in sogno, il corpo della santa,trovato incorrotto, fu traslato dalla Chiesa di S. Maria in Poggio, meglio conosciuta come chiesa della crocetta, alla chiesa di Santa Maria delle rose, oggi Santuario di Santa Rosa. La processione per ricordare l'avvenimento divenne un appuntamento fisso a partire dal 1512 ma è solo dal 1657 che è nata la tradizione della macchina. In quell'anno infatti i viterbesi decisero di trasportare durante la processione in ringraziamento per essere scampati alla peste (quella di manzoniana memoria) un baldacchino con l'immagine di Santa Rosa. Baldacchino che nei secoli e diventato sempre più alto fino a raggiungere le dimensioni attuali. La manifestazione rientra nella Rete delle grandi macchine a spalla italiane inserita nel Patrimonio orale e immateriale dell'umanità dall'UNESCO dal 2013.
La Macchina viene cambiata ogni 5 anni, con un concorso di idee promosso dall'Amministrazione Comunale. VI sono però delle eccezion, per vari motivi alcune macchine sono rimaste in uso per periodi più lunghi. A partire da quella del 1967, "Volo d'angeli", alle macchine viene assegnato un nome. Gli uomini addetti al trasporto della macchina vengono chiamati facchini e, a seconda della posizione e dei compiti che svolgono, si dividono in varie categorie.I "ciuffi" (dal caratteristico nome del copricapo in cuoio che protegge la nuca agli uomini posizionati sotto la macchina), le "spallette" e le "stanghette" (i facchini occupanti le file esterne, rispettivamente laterali, anteriori e posteriori),  le "leve" e le "corde" che entrano in funzione soltanto nel tratto finale del percorso. Nel pomeriggio del 3 settembre, subito dopo il pranzo, i facchini, vestiti nella tradizionale divisa bianca con fascia rossa alla vita (il bianco simboleggia la purezza di spirito della patrona, il rosso i cardinali che nel 1258 traslarono il suo corpo), si recano in Comune dove ricevono i saluti delle autorità cittadine. Segue poi la visita delle sette chiese del centro, infine in ritiro al convento dei cappuccini per le ultime istruzioni sul trasporto da parte del capo facchino. Verso le 20, i Facchini preceduti dalla banda musicale che suona il loro inno, partendo dal Santuario di Santa Rosa percorrono a ritroso il tragitto della Macchina, fino alla la Chiesa di S. Sisto. Qui viene impartita loro dal vescovo la cosiddetta benedizione in articulo mortis, che prepara i facchini all'enorme sforzo che dovranno affrontare. Di fianco alla chiesa, nei giorni precedenti è stata assemblata la macchina e, terminata la cerimonia in chiesa, i facchini si mettono in formazione sul davanti della medesima. Dopo i discorsi delle autorità, il capo facchino assume il comando e con: "accapezzate il ciuffo" ordina ai ciuffi di indossare il copricapo. Segue quindi la chiamata fila per fila per prendere posto sotto la macchina, poi con "sotto col ciuffo e fermi", "sollevate e fermi", "per Santa Rosa avanti" ha inizio il trasporto. A Viterbo la partenza della macchina prende in nome de :"la mossa". Il percorso prevede cinque soste: piazza Fontana Grande, piazza del Plebiscito (di fronte al Comune), piazza delle Erbe, corso Italia (davanti alla Chiesa di Santa Maria del Suffragio, Piazza Verdi (o del Teatro). Durante la sosta a piazza del comune, vengono tolte le stanghette aggiuntive, la larghezza delle vie da li in avanti non permetterebbe il passaggio della macchina. Fino al 2013 esse venivano rimesse durante la sosta a piazza Verdi, in quell'anno fu istituita una fermata tecnica per il Corso Italia, davanti alla chiesa di San Egidio per montarle di nuovo.
Da piazza Verdi i facchini devono percorrere una ripida via in salita lunga 150 metri con una pendenza del 14% per arrivare al Santuario di Santa Rosa. Viene effettuata quasi a passo di corsa, con l'aggiunta di travi dette "leve" per spingere posteriormente e corde per tirarla. Le corde vengono staccate pochi metri prima dell'arrivo della macchina sul sagrato della chiesa. La formazione 2015 prevede l'impiego di 113 facchini impegnati in vari ruoli sotto la macchina nonché 20 leve e 44 corde che intervengono nell'ultimo tratto. Il trasporto è condotto dal capo facchino coadiuvato dalle guide e aiuto guide che pilotano la macchina nei punti più stretti del percorso. Occorre anche aggiungere gli addetti ai cavalletti responsabili dell'appoggio dei sostegni sotto la macchina durante le fermate. 

Notizie più dettagliate possono essere trovate sul sito ufficiale del sodalizio dei facchini di Santa Rosa: http://facchinidisantarosa.it/