Los eventos catastróficos de los últimos años han fortalecido la conciencia sobre la fragilidad del patrimonio construido y la importancia de un mantenimiento cuidadoso y específico. Esto, en combinación con el desarrollo de técnicas modernas para el análisis de grandes conjuntos de datos, ha favorecido la difusión de sistemas de monitoreo sísmico a largo plazo para la protección de estructuras. En el campo del monitoreo de la salud estructural, las técnicas basadas en datos permiten extraer información crucial de las mediciones sin necesidad de modelar los fenómenos físicos involucrados, eludiendo posibles limitaciones que puedan surgir. Por otro lado, sin embargo, los resultados de los enfoques basados en datos se basan completamente en la respuesta estructural medida; por esta razón, una alta fiabilidad del procedimiento para extraer parámetros diagnósticos es esencial. En esta perspectiva, se propone un procedimiento de seguimiento de modos para obtener series temporales coherentes de las frecuencias modales de una estructura a medida que varían las condiciones ambientales. El procedimiento se aplica al Santuario de Vicoforte, una importante estructura monumental ubicada en Piamonte, conocida por su imponente cúpula ovalada y caracterizada por un sistema de monitoreo estructural permanente. Este estudio tiene como objetivo desentrañar las series temporales de frecuencia y obtener una base de datos rigurosa sobre la cual establecer procesos de identificación de daños.