- In de St. Laurentiuskerk wordt een kazuifelfragment (de H. Bloedreliek) bewaard, waarop drie bloedkleurige sporen zitten die zouden zijn achterbleven na het spillen van witte miswijn in 1429. Dit fragment is van wolachtige stof en meet circa 3 cm2.
- Volgens de Alkmaarse rector Bartholomeus van Keulen (begin 16e eeuw) lieten geredde Zeeuwse schepelingen na 1430 een houten engelbeeld maken waarin de Heilig Bloedreliek kon worden getoond. Het beeld was met zilver overtrokken. 
- Medio 1572 werd de Grote of St. Laurenskerk aan de katholieke eredienst onttrokken. Het kerkzilver, waaronder waarschijnlijk ook de zilveren engel, werd naar Haarlem gebracht, zodat daarmee de soldaten van prins Willem van Oranje konden worden betaald. De reliek zou zijn bewaard door een geestelijke die de oude religie trouw was gebleven. In het begin van de 17e eeuw bevond zij zich in schuilkerk 'Het Blauwe Paard' in de Langestraat, waarschijnlijk in een grote houten reliekhouder die tegenwoordig bij het portaal van de St. Laurentiuskerk aan het Verdronkenoord staat. In 1631 verzocht het Haarlemse kapittel om informatie over de verblijfplaats van de reliek. Omstreeks het midden van de 17e eeuw werd de reliek in de St. Laurentiusstatie in de Diggelaarsteeg bewaard. In 1643 liet pastoor Jan de Kater het wonderbaarlijke kazuifelfragment in een nog bestaande verguld-zilveren monstrans sluiten; daarin bleef het tot 1897 geborgen.
- In 1902 vervaardigde de Haagse edelsmid Logher een nieuwe zilveren engelreliekhouder, ter vervanging van de houten engel die in de dagen van de reformatie verloren was gegaan. Het beeldje is 34 centimeter hoog. De theca waarin het wonderbare kazuifelfragment wordt bewaard, aan de voorkant met 24 diamanten versierd, is het werk van de Alkmaarse edelsmid B. Pekelharing. Door het glas is de reliek zichtbaar. Op de rand van de theca is de volgende inscriptie aangebracht: 'Rel. SS. Sang. Mir. Alcm. Est mirabile in oculis nostris' (De reliek van het Heilig Bloedwonder van Alkmaar. In onze ogen is het wonderbaarlijk).

Het wonder
- Tijdens de late middeleeuwen werd in de Nederlanden veelvuldig melding gemaakt van eucharistische wonderen. Een dergelijk wonder werd vaak als een bewijs beschouwd van de werkelijke tegenwoordigheid ('realis praesentia') van Christus in het sacrament, of als een vermaning aan priesters en leken om niet oneerbiedig met dit sacrament om te gaan. Soms, zoals in Alkmaar, had een eucharistisch wonder een min of meer permanente cultus tot gevolg, een zogenaamd 'Sacrament van Mirakel'.
- Op 1 mei 1429 droeg Folkert, een in Alkmaar geboren priester, zijn eerste mis op. Hij werd daarbij geassisteerd door de pastoor van Alkmaar, Volpert Schult, en Jacobus, de pastoor van Schoorl. Voor enkele jaren was Folkert nog onder de wapenen geweest en had hij, bij een geweldadig treffen van Hoeken en Kabeljauwen in 1426, enkele burgers van Hoorn gedood. Hij had echter zijn 'oorlogsverleden' bewust verzwegen en was in 1429 tot priester gewijd, zonder de voor zijn wijding vereiste dispensatie te hebben gekregen. Na het nuttigen van de communie liet de zenuwachtige Folkert een deel van de geconsacreerde witte wijn op zijn kazuifel vallen. Na de mis sneed men dit deel van het kazuifel uit en verbrandde het. Toen men later het gewaad wilde herstellen, waren er vlak bij de uitgesneden plaats nog drie druppels bloed zichtbaar. Ook dit stukje werd uitgesneden maar, anders dan het eerste fragment, veilig opgeborgen. In de 18e eeuw meende men (zoals Boomkamp in 1747) nog ten onrechte dat bedevaart en processies pas veel later na het mirakel, pas na 1501, zouden zijn ontstaan.
- Aan een Zeeuwse schipper die in 1430 door ijsgang voor Vlissingen in nood verkeerde, verscheen een engel met in zijn handen het bewaard gebleven Alkmaarse kazuifelstukje. Het schip zou niet vergaan als de schepelingen devotie zouden doen voor het Heilig Bloed van Alkmaar. De schipper kreeg tevens opgedragen de geestelijkheid van Alkmaar met de reliek bekend te maken. Aldus gingen de mannen naar die stad en deden wat hun was opgedragen. Ook de bisschop van Utrecht, Zweder van Kuilenburg, werd ingelicht, die 'vercondight weerdich te zijn, dat men desen schadt eere bewijse'. De bisschop stond de Alkmaarders toe - misschien al in 1430 - om ter ere van het Heilig Bloed 'een eerlycken ommeganck met processiën ende met groter reverenciën alle jaer te doen ende houden [...] opten meyendach'. Deze omgang hield men binnen de muren van de kerk. 
- Aangezien bisschop Zweder op 22 september 1433 overleed, veronderstelt Lampen met recht dat de Heilig Bloedprocessies reeds de eerste jaren na de bekendmaking van het wonder zijn gehouden. Dit is uit recent onderzoek van De Moor bevestigd. Een van de eersten van wie bedevaarten naar het H. Bloed van Alkmaar zijn gedocumenteerd, is abdis Machteld van der Does van de abdij Leeuwenhorst (Noordwijkerhout). De eerste keer dat zij op bedevaart naar Alkmaar ging, was nadat ze op 25 augustus 1430 in Den Haag met succes een medische ingreep had doorstaan, de tweede keer was in 1432/1433 en voor het laatst kort voor haar overlijden op 15 augustus 1441. Hieruit blijkt dat het Alkmaarse Heilig Bloed al vroeg een zekere uitstraling in het graafschap heeft gehad.

Processies
- Op 18 maart 1501 gaf de vroedschap toestemming tot het houden van een openbare processie door de stad. Daarvan verwachtte men blijkbaar enig financieel voordeel. Degenen die naar de stad kwamen om het Heilig Bloed te vereren kregen een vrijgeleide, durende van twee dagen voor 'meyendach' tot twee dagen erna. De aflaat was aanzienlijk: 'want wie een pater noster ende drie ave marien mit devotien sprect voir dat heylige Bloet metten reliquien, die daer by syn, ende sun offerhande dair voir doet, die verdient ses ende twintich hondert ende viertich dagen oflaets'. Een nieuwe impuls voor de cultus was de brief van de kerkmeesters van 1545, gedrukt in 500 exemplaren, waarin zij het mirakel nog meer bekendheid gaven. 
- Voor 1508 melden rekeningen dat het H. Bloedreliek in de kerk bewaakt werd door 2 à 3 grafmakers. Ook werden jaarlijks 'speelluiden' uit Haarlem ingehuurd om op de eerste meidag daar te komen musiceren. Op zijn minst tot het midden van 16e eeuw kwamen zij uit Haarlem voor over. In 1540 meldde het memoriaalboek van de kerkmeesters dat het H. Bloedaltaar - "door het mirakel doen" - (tezamen met het O.L. Vrouwaltaar) 38 gulden opleverde, alsmede geschonken gouden lakens en ornamenten van een totale waarde van 900 gulden.
- Bij de omgang werd de engel met het Heilig Bloed, onder een baldakijn, door priesters gedragen. De betekenis van de processies voor de stad toont zich ook in het feit dat de stad Alkmaar deze priesters betaalde voor het dragen van het H. Bloed en het tabernakel. volgden de geestelijken, monniken en kloosterzusters van de stad. Daarna kwamen de gilden en de speelluiden. De route die men volgde was waarschijnlijk: Grote Kerk, Paternosterstraat, Koningsweg, Houttil langs de kapel van het Heilige Geestgasthuis, de St. Janskapel (ook wel O.L. Vrouwekapel) aan de Laat en door de Langestraat weer terug naar de Grote Kerk. Met toestemming van de vroedschap mochten de rector van de Latijnse school en zijn onderrector bij de 'ommeganck' toneelspelen. In 1563 kreeg rector Nicolaas Vorstius zes gulden uitbetaald voor twee komedies; in 1565 kreeg hij vijf gulden voor 'die historie van de Ryckeman ende Lazarus'. Met het oog op hun welzijn lieten moeders hun pasgeboren kinderen in de kerk wegen en offerden ze net zoveel brood en wijn als hun kinderen zwaar waren.
- Bij de eerste reformatorische spanningen in Alkmaar, vanaf ca. 1530, werden aanhangers van de nieuwe religie soms door de rechtbank verplicht om blootvoets en met ontbloot hoofd voor de processie uit te lopen en kaarsen te offeren voor de reliek van het Heilig Bloed en om een aantal missen bij te wonen op straffe van verbanning. In mei 1567 - de hagepreken en beeldenstormen lagen vers in ieders geheugen; eind april was zelfs een groot aantal Alkmaarders uitgeweken om aan de dreigende vervolging te ontkomen - besloot de magistraat de omgang wegens de 'beroerte van dese tegenwoirdige tijt' niet te laten doorgaan. Toen de rust was weergekeerd, vond ook de processie weer plaats. Een ordedienst van twee personen, die direct achter het sacrament liep, zag erop toe dat ieder op gepaste wijze eerbied betoonde. Waarschijnlijk werd op 1 mei 1572 voor het laatst een processie gehouden. Een kleine twee maanden later was ook Alkmaar voor de prins van Oranje.
- In de 17e eeuw zouden dankzij de reliek veel zieken zijn genezen, zelfs pestzieken.

Historiografie
- De 15e- en 16e-eeuwse historiografische traditie betreffende het H. Bloed van Alkmaar is heel overzichtelijk. Allereerst is er het Memorielied, waarin het wonder en de openbaring aan de Zeeuwse schepelingen worden verhaald. Het werd geschreven in of kort na 1429 door een anonieme clericus. De carmeliet Jan van Leiden noemt het wonder van Alkmaar in de eerste redactie van zijn Chronicon (1467-69); in de tweede redactie (1485-94) heeft hij ook het Memorielied opgenomen. Van Leiden stond overigens zeer dicht bij de bron: hij was vanaf 1455 carmeliet en heeft in hetzelfde Haarlemse klooster gewoond als waar de Alkmaarse priester Folkert verbleef. 
- In een verzamelcodex die omstreeks 1514 in de abdij van Egmond werd geschreven, zijn drie gedichten betreffende het Alkmaars Bloedwonder opgenomen. Daaruit blijkt op zijn minst enige Egmondse belangstelling voor het Alkmaarse wonder. Een van de gedichten ('De Miraculoso Sanguine civitatis Alcmariensis') is van Bartholomeus van Keulen (1460-1514), rector van de Latijnse school van Alkmaar in de jaren 1511-1513. In zijn Divisiekroniek (1517) gaat Cornelius Aurelius uitgebreid op het Alkmaarse Bloedwonder in. 

Heropbloei van de verering
- Nadat op 15 september 1861 de laatste mis in de Laurentiusstatie was gelezen, bracht men de reliek over naar de nieuwe St. Laurentiuskerk. Onder deken J.H. Ruscheblatt bloeide de devotie op en vond de bisschoppelijke erkenning en de elevatie van de reliek van het H. Bloed in de nieuwe St. Laurentiuskerk plaats. Bisschop Caspar Joseph Martinus Bottemanne, zelf een geboren Alkmaarder, erkende de echtheid van de reliek en gaf op 25 maart 1897 toestemming tot openbare verering. Pastoor J.L.A. Nabbeveld van het naburige Ouddorp bracht op 22 juli 1897 - na een stilte van 325 jaar - de eerste ca. 300 bedevaartgangers van buiten Alkmaar op de been. De Ouddorpers hadden zelfs een eigen vaandel. Onder deken H.A. Horning werden de zilveren engel, het devotiealtaar en het glasraam vervaardigd. 

De omgang
- Deken M.P.A. Ooms (1915-1927) was de oprichter van de vereniging 'Vriendenkring van het Allerheiligst Sacrament'. In navolging van de Stille Omgang van Amsterdam besloot de vereniging in 1917 ook in Alkmaar een omgang te houden en wel op 1 mei, de dag waarop het Bloedwonder zou hebben plaatsgevonden. Vanaf 's morgens vijf uur liep men de oude processieweg: vanaf de ingang van de Grote Kerk bij de Langestraat, langs de zuidflank van de kerk, via de Paternosterstraat over de Paardenmarkt (langs de plaats van het voormalige franciscaner klooster), over de Koningsweg en het Waagplein, door de Houttil, over de Platte Stenenbrug (waar twee Alkmaarse priesters in december 1573 dood waren gemarteld), via de Kraanbuurt door de Kapelsteeg en via de Laat en de Payglop door de Langestraat weer terug naar de Grote Kerk. De eerste keer namen ongeveer 400 mannen aan de omgang deel; na afloop was er een plechtige hoogmis. Het aantal deelnemers, afkomstig uit heel Noord-Holland, groeide gestaag: in 1926 waren er al zo'n 2400. Om praktische redenen werd het feest verschoven naar de eerste zondag in mei. De Alkmaarse afdeling van het Genootschap de Stille Omgang van Amsterdam (opgericht in 1911-1913) organiseerde voortaan ook de omgang van Alkmaar. 
- In 1929 herdacht men het vijfde eeuwfeest van het mirakel. Het feest duurde van zaterdag 27 april tot zondag 5 mei. Zo'n 7000 tot 8000 pelgrims van binnen en buiten de stad gaven de viering extra glans. Het programmaboekje vermeldt vier liederen op het mirakel: 'Bezingt in blijde jubelwoorden, in dankb'ren zang en feestakkoorden 't Mirakel van het Heilig Bloed', 'Dat nu ons loflied prijze 't Mirakel van 't Altaar', 'Laat nu klinken, hoog en blij, Pelgrims, aller jubileeren' en 'Komt nu Alkmaars vrome scharen, komt nu juichende bijeen'. Een tastbare herinnering vormde het gedenkboek, Alcmaria Eucharistica, geschreven door de in Alkmaar geboren franciscaan, dr. Willibrord Lampen.
- Om een indruk te krijgen van de omgangen aan de vooravond van de Tweede Wereldoorlog, is het dossier van de omgang van 1935 van belang. In de nacht van 4 op 5 mei 1935 werden twee omgangen gehouden; de eerste vanaf ongeveer half een 's nachts voor Alkmaarse mannen en jongens, de tweede om vier uur 's morgens voor mannen en jongens uit de buitengemeenten. Evenals in voorgaande jaren was de reliek van het H. Bloed in het raam van het huis van een der kerkmeesters aan de Platte Stenenbrug uitgesteld. Voor de hele omgang gold één algemene intentie: 'Dat de ware christelijke vrede voor de volkeren en de naties moge aanbreken'. Verder waren er drie andere intenties: op de Paardenmarkt: 'De gehoorzaamheid aan het gezag', op de Platte Stenenbrug: 'Eenheid onder de christenen' en bij de Kapelkerk: 'Bloei van het eucharistisch leven'. Na afloop van de eerste omgang was er om twee uur in de drie kerken (St. Laurentius, St. Dominicus en St. Jozef) een misviering, met preek en communie. In de St. Laurentiuskerk werd later op de dag een uitgebreide processie gehouden, waarin behalve de reliek van het Heilig Bloed de vaandels van 23 verschillende verenigingen, genootschappen en congregaties werden gedragen. 
- Het tijdstip van de Alkmaarse omgang werd in 1965 naar de vroege ochtend verplaatst en er liepen voor het eerst ook vrouwen en meisjes mee. Een paar jaar later in 1968 0f 1969 was de tocht niet meer gehouden. De vaandels waren al eerder op de zolder van de pastorie beland; de zilveren engel kwam in de kluis van de kerk te staan en werd nog slechts zelden uitgestald. 
- Aan het begin van de jaren tachtig vatten een aantal Alkmaarse deelnemers van de Stille Omgang van Amsterdam, onder wie F. Herbermann, het plan op de omgang van Alkmaar in ere te herstellen. Het parochiale team wilde er aanvankelijk echter niets van weten, evenmin leidinggevende figuren binnen de katholieke gemeenschap. Op een artikel in het Noord-Hollands Dagblad kwam echter wat respons. In het begin liep men - voorafgaand aan de hoogmis van de eerste zondag in mei vanaf 9.00 uur - met een groep van vijftig deelnemers de oude route, met dit verschil dat de St. Laurentiuskerk aan het Verdronkenoord nu het punt van vertrek en terugkomst was geworden. Door de jaren heen liep het aantal deelnemers terug tot ruim dertig. 
- In de Alkmaarse kerken hangen in de weken voorafgaand aan de eerste zondag in mei affiches, waarop de gelovigen worden aangespoord om mee te lopen. In en buiten de St. Laurentiuskerk zijn op de bewuste zondag gratis prentjes met een zwart-wit afbeelding van de mirakelengel en een litanie van het Kostbaar Bloed van Onze Heer Jezus Christus te verkrijgen. In de kerk staat dan op het mirakelaltaar de engel met de reliek uitgestald.
- Vanuit een versterkt zelfbewustzijn is besloten de stille omgang in navolging van andere bedevaartplaatsen (⟶ Breda, H. Sacrament) te veranderen in een formele processie. In 2009 vond al een eerste stille verandering plaats aan de omgang. Door de deelname van een priester in kazuifel, dragende de bloedreliek, en voorafgegaan door misdienaars met flambouwen, kreeg de tocht een hybride vorm, met tegelijk het karakter van een processie. Bovendien nam de pauselijk nuntius, François Bacqué, deel aan de tocht. Op 4 mei 2014 begon de processie bij de Grote kerk en trok vandaar naar de Laurentiuskerk. In 2018 werd het Mirakel herdacht in de 500-jaar oude Grote Kerk in een viering onder leiding van bisschop Punt van Haarlem-Amsterdam.