Vilniaus Kalvarijų Kryžiaus kelias oficialiai pašventintas 1669 m. dėkojant Dievui už pergalę prieš Rusijos kariuomenę, keletą metų niokojusią Vilniaus kraštą. 1772 m. šia vieta besirūpinantys Vilniaus Šventosios Dvasios vienuolyno dominikonai, remiami didikų ir iškilių dvasininkų, pastatė čia Šv. Kryžiaus Atradimo bažnyčią ir 20 naujų koplyčių. Iki XX a. ansamblis keitėsi mažai. Daugiau nuostolių padarė tik Napoleono kariuomenė ir sovietmetis. Sovietinės valdžios įsakymu 1962 m. per vieną naktį susprogdintos beveik visos Kryžiaus kelio stotys, tačiau tai nesustabdė žmonių pamaldumo Kristaus kančiai. Kalvarijų kelią eidavo slaptų vienuolijų nariai ir tikinčiųjų grupės. Kryžiaus kelio stočių atstatymas pradėtas tik atgavus Lietuvos nepriklausomybę ir užbaigtas 2002 m. Dabartinį 7 km ilgio kelią sudaro 35 stotys.

Šv. Kryžiaus Atradimo bažnyčia yra kompozicinis ir idėjinis Vilniaus Kalvarijų centras. Aukšta kalva, ant kurios pastatyta bažnyčia, Kalvarijų topografijoje atitinka Golgotos kalną. Didysis altorius, dar vadinamas Nukryžiuotojo, yra svarbiausia Kryžiaus kelio stotis, skirta Išganytojo mirčiai ant Kryžiaus paminėti. Altoriuje esančią Nukryžiuotojo figūrą tikintieji laiko stebuklinga. Sopulingosios Dievo Motinos altoriuje po stikliniu gaubtu išstatyta Šv. Kryžiaus relikvija. Bažnyčios sienas ir skliautus puošia įspūdingos XVIII a. pabaigos freskos.

Kairinės navos Švč. Mergelės Marijos altoriuje gerbiamas Švč. Mergelės Marijos Sopulingosios paveikslas. Virš Gailestingojo Jėzaus paveikslo yra dominikonų bažnyčioms būdingas XVII a. sukurtas Rožinio Švč. Mergelės Marijos paveikslas. Kairinėje navoje yra dominikonų laikus menantis šv. Hiacinto (Jackaus) altorius.