
Starp visām Pažaisles kamalduliešu klostera ēkām baznīca izceļas ar savu lielumu un arhitektūru. Tās stūrakmeni iesvētīja 1667. gadā. Baznīcu projektēja itāļu arhitekts Džovanni Batista Frediani. Baznīcas centrālā daļa bija sešstūra formas, tā apvienoja četras baznīcas telpas. Pie tās glaudās divi 32 metrus augsti torņi. Fresku gleznošanai un ciļņu veidošanai tika ataicināti meistari no Itālijas. Viļņas metāllējējs J. Delamars saņēma pasūtījumu izliet tālu skanošus zvanus – tie tika pacelti baznīcas ziemeļu tornī. Viļņas tēlniekam Mikolajam Volšteinam lūdza no smilšakmens izkalt skulptūras galvenajai fasādei. Līdzekļi greznībai nebija žēloti: ar sārtu un melnu marmoru klātas baznīcas sienas un grīdas. Baznīcas kupolu rotāja itāļu mākslinieka Džuzepes Rossi freska „Marijas kronēšana”. Pavisam lūgšanu nama iekšienē bija gandrīz simts freskas tehnikā radītu gleznojumu. Baznīcā tika ierīkoti septiņi baroka altāri. Tās dienvidu fasādē bija saules pulkstenis.
Baznīcas izskats būtiski mainījās 1839. gadā, kad tās vietā tika nolemts izveidot pareizticīgo baznīcu: altāri tika izjaukti, freskas pārgleznotas. Pirmā pasaules kara laikā baznīca tika izpostīta. To sāka atjaunot, kad to pārņēma Sv. Kazimira kongregācijas mūķenes.