La chiesa, di fondazione domenicana, fu iniziata nel 1261 per accogliervi la reliquia della sacra spina, donata  da Luigi IX, re di Francia, al vescovo di Vicenza, Beato Bartolomeo da Breganze.
L’interno gotico, con presbiterio realizzato da Lorenzo da Bologna nella seconda metà del XV secolo, ospita numerose e importanti opere pittoriche e scultoree. Tra queste, il capolavoro di Giovanni Bellini “Il Battesimo di Cristo”, collocato sull’altare Garzadori, opera attribuita a Rocco da Vicenza e l’”Adorazione dei Magi” di Paolo Veronese. Inoltre  la “Madonna delle stelle” di Lorenzo Veneziano e Marcello Fogolino, la grande pala della "Maddalena e Santi" di Bartolomeo Montagna, la “Madonna con Bambino e Santi” di Giambattista Pittoni. Nell’abside della chiesa, il notevole coro ligneo, intagliato e intarsiato, opera di Pier Antonio dell’Abate. Tra le decorazioni più antiche, gli affreschi di Michelino da Besozzo della Cappella Thiene, dei primi anni del Quattrocento, importante testimonianza del più aggiornato gotico internazionale.
Per consentire ai visitatori di comprendere l'intenso lavoro effettuato per il recupero del monumento si possono consultare i pannelli esplicativi collocati nella cripta.