Źródła piśmiennicze podają, że kanclerz wielki litewski Olbracht Gasztołd zaprosił do Wilna 14 Franciszkanów, którym po wyjeździe kanclerza ścięto głowy lub ukrzyżowano. Na grobie męczenników O. Gasztołd postawił Krzyż, którego nie naruszył nawet wielki pożar, a za wstawiennictwem męczenników uzyskiwano wiele łask. W 1543 r. w miejsce Krzyża postawiono kaplicę Św. Krzyża. W 1635 r. biskup Abraham Woyna zaprosił do Wilna zakonników Bonifratrów (łac. boni fratres – dobrzy bracia) i powierzył im opiekę nad starszymi chorymi księżmi i ubogimi świeckimi. Bracia troszczyli się także osobami z zaburzeniami psychicznymi, co wówczas było niespotykane. Bonifratrzy w Wilnie zbudowali klasztor i Kościół obok kaplicy św. Krzyża.

Obecne zdobnictwo Kościoła pojawiło się w XVIII w. po pożarze, który nawiedził Wilno. Część zewnętrzna Kościoła św. Krzyża jest dosyć skromna, wytworne są jedynie ażurowe krzyże, umieszczone na zwieńczeniu kwadratowych wieżyczek. Wnętrze Kościoła jest bogatsze, jednak nie jest charakterystyczne dla Kościołów w stylu późnego baroku w Wilnie. Warto wspomnieć o źródełku w piwnicy świątyni, które wytrysnęło tu na pamiątkę męczeńskiej śmierci pierwszych Franciszkanów w Wilnie. Ludzie wierzą, że woda ze źródełka leczy choroby oczu.

W 1843 r. Kościół św. Krzyża zamknięto i wygnano Bonifratrów z Wilna. W okresie międzywojennym bracia ponownie wrócili i założyli przytułek dla starców oraz jadalnię dla ubogich. Po II wojnie światowej Kościół znów zamknięto. Kompletowano w nim książki w celu uzupełnienia biblioteki. W pomieszczeniach klasztoru mieszkali ludzie, pozostała część budynku należała do Wileńskiego Muzeum Krajoznawstwa. W 1976 r. Kościół dokładnie odrestaurowano i przystosowano na salę koncertową muzyki organowej. Od 1995 r. budynki przekazano Zgromadzeniu Sióstr Służebnic Niepokalanego Poczęcia Najświętszej Maryi Panny, klasztor zrekonstruowano. Przy Kościele działa centrum pomocy społecznej „Dom św. Krzyża”, w którym niesiona jest pomoc ludziom w ciężkiej sytuacji życiowej.

Obraz Matki Boskiej Uzdrowienia Chorych lub Najświętszej Maryi Panny Śnieżnej przypomina o czasach braci Bonifratrów. Dokładna historia pojawienia się obrazu nie jest znana, jednak pisano o nim już w połowie XVIII w. w dokumentach z inwentaryzacji Kościoła. O łaskach otrzymywanych za pośrednictwem obrazu, świadczą okucia oraz wota – dar składany w podzięce. O wstawiennictwo i pomoc Matki Boskiej Uzdrowienia Chorych w szczególności proszą chorzy i osoby z dysfunkcją wzroku. Fasadę Kościoła zdobi kopia tego obrazu.