XVII a. ansamblį vienuolių kamaldulių ordinui suprojektavo italų architektas Džiovani Battista Frediani, bažnyčią ir vienuolyną freskomis (jų yra apie 140) ištapė florentietis dailininkas Michelangelo Palonni, stiuko lipdinius kūrė Giovanni Batista Merli. Pažaislio vienuolyno kompleksas pastatytas pagal kamaldulių vienuolynams būdingą retą šešiakampį planą, simbolizuojantį kamaldulių herbą su Eucharistijos taure. Šešiakampė bažnyčia turi didingą šešiakampį kupolą, 4 koplyčias. Pažaislio vienuolyno komplekso ir ypač bažnyčios architektūra darniai dera su dekoru, jame suderinta tapyba, lipdiniai, drožiniai. Centrinėje bažnyčios kupolo freskoje vaizduojama įspūdinga Švč. M. Marijos Marijos karūnavimo scena. Viename freskų cikle atsispindi ir 1009 m. Kvedlinburgo analuose aprašyta šv. Brunono, pirmojo vienuolio misionieriaus Lietuvoje, misija.

Pažaislį garsino ne tik vienuolyno architektūra bei meninės vertybės, bet ir nežinomo autoriaus tapytas Gražiosios Meilės Motinos su Kūdikiu (populiariai vadintas Kamaldulių Dievo Motina) atvaizdas Švč. Mergelės Marijos Apsilankymo pas Elzbietą bažnyčios didžiajame altoriuje. Šį kamalduliams dovanotą Dievo Motinos paveikslą Kristupas Pacas 1661 m. buvo gavęs dovanų iš popiežiaus Aleksandro VII. Kasmet liepos 2 dieną per Marijos Apsilankymo šventę Pažaislis sutraukdavo gausias minias maldininkų, nes paveikslas garsėjo ypatingomis malonėmis. Ne tik kamalduliai, bet ir vėliau čia apsigyvenę stačiatikių vienuoliai liepos 2 d. stebuklingąjį paveikslą nešdavo iškilmingoje procesijoje aplink bažnyčią ir vienuolyną.

1812 m. vienuolyną nusiaubė Napoleono armija. Visai netrukus vienuoliai kamalduliai Rusijos carinės valdžios buvo apkaltinti 1831 m. sukilimo rėmimu, todėl caro įsakymu kamaldulių vienuolynas buvo likviduotas ir perduotas naujai įkurtam stačiatikių Uspenijos vienuolynui. Pirmojo pasaulinio karo metais stačiatikiai vienuoliai pasitraukė į Rusiją. Pažaislyje buvo įkurta kaizerinės kariuomenės ligoninė. Vienuolyno ansamblis tuo metu buvo barbariškai niokojamas. 1920 m. Pažaislio vienuolynas atiduotas iš Čikagos į Lietuvą atvykusioms Šv. Kazimiero kongregacijos seserims. Kazimieriečių rūpesčiu buvo remontuojamas. Sovietmečiu nuo 1940 metų Pažaislio vienuolynas buvo uždarytas (bažnyčia uždaryta 1947 metais). Jame įvairiais laikotarpiais buvo archyvas, turistinė bazė, psichoneurologijos ligoninė. Vėliau jis priklausė valstybiniam M. K. Čiurlionio muziejui. Šiuo laikotarpiu buvo atliekama pastatų restauracija. Seserims kazimierietėms vienuolynas sugrąžintas 1992 m., atkūrus Lietuvos Nepriklausomybę. Pažaislis šiandien ne tik Šv. Kazimiero kongregacijos seserų namai, bet, jų rūpesčiu, ir religinės, dvasinės, kultūrinės traukos centras.

Dramatiška buvo ne tik Pažaislio vienuolyno ir bažnyčios, bet ir jo traukos centro – Gražiosios Meilės Motinos su Kūdikiu atvaizdo istorija. Stačiatikių vienuoliai, pasitraukdami iš Pažaislio, išgabeno jį į Rusiją. Tik 1928 m. atgautoji Kamaldulių Dievo Motina grįžo į Pažaislį seserų kazimieriečių globon. 1950 metais, vienuolynui einant iš rankų į rankas, paveikslas buvo perkeltas į Kauno arkikatedrą baziliką. Iš čia 1978 m. buvo pavogtas, tačiau po metų surastas, paskui restauruotas. 2000-aisiais, lydimas gausios maldininkų procesijos, jis iškilmingai grąžintas į Pažaislį. Gražiosios Meilės Motina maldininkus tebetraukia ir šiandien. Piligrimai ir maldininkai prašyti malonių ir dėkoti už jas į Pažaislį atvyksta ne tik iš Lietuvos, bet ir iš Europos, ypač iš Lenkijos. Ypač iškilmingai Pažaislyje švenčiami Švč. Mergelės Marijos Ėmimo į dangų (Žolinės) atlaidai. Plačiosios visuomenės ypač mėgstami kasmetiniai vasaros Pažaislio muzikos festivaliai – dalis koncertų vyksta vienuolyno erdvėje.

Pažaislio kamaldulių vienuolynas yra ne tik valstybės saugomas kultūros paminklas, bet ir veikiantis vienuolynas, kuriame gyvena, juo rūpinasi bei išlaiko Lietuvos Šv. Kazimiero seserų kongregacija. Vienuolyno lankymo tvarka reglamentuota vadovaujantis ne tik LR įstatymais, bet ir bažnytiniais norminiais dokumentais, dėl to lankymas ribojamas ir atitinkamais metų liturginiais laikotarpiais. Pirmadienis — tylos diena. Lankytojai neįleidžiami. Seserys tikisi išmintingo supratingumo. Kiekvienas pirmasis mėnesio šeštadienis – maldininkų ir piligrimų diena. Viena savaitė per metus yra tylos savaitė. Lankytojai nepriimami, ekskursijos nevedamos. Tylos savaitės laikas skelbiamas svetainėje internete: www.pazaislis.org prieš tris mėnesius. Bažnyčioje filmuoti, fotografuoti griežtai draudžiama.