Balta dvibokštė Šv. Pranciškaus Ksavero bažnyčia puošniausiu, šiauriniu fasadu žvelgia į Rotušės aikštę, prie rytinio bažnyčios šono glaudžiasi Jėzuitų vienuolyno, o prie vakarinio - Jėzuitų gimnazijos pastatai.

Vilniaus vyskupas Abraomas Vaina 1639 m. leido jėzuitams steigti Kaune savo vienuolyną. Pirmiausia jėzuitų vienuoliai čia nusipirko vadinamuosius Perkūno namus (dabar iš dviejų belikęs vienas pastatas). Vėliau jėzuitai broliai Vijūkai-Kojelavičiai padovanojo savo ordinui prie Rotušės aikštės stovėjusius mūrinius namus. Čia 1666 m. ir pradėta statyti bažnyčia, kurią po dvejų metų sunaikino gaisras. Nepaisant to, darbai buvo tęsiami ir užbaigti tik 1720 m., nes Šiaurės karo metu išmirė daugelis jėzuitų.

1722 m. bažnyčią pašventino, tačiau tebesitęsė bokštų statyba (1725 m.) ir vidaus įrengimas. Dar kartą beveik užbaigta bažnyčia sudegė 1732 m. Atstatymas užtruko iki 1759 m., tais metais bažnyčia konsekruota. 1761-1768 metais pastatytas naujas dviaukštis vienuolynas ir nauji dviaukščiai kolegijos rūmai.
Bažnyčios architektūra vėlyvojo baroko. Pagrindinis fasadas simetriškas, lengvų proporcijų. Stačiakampiai bokštai, suskaidyti į penkis siaurėjančius tarpsnius, iš priekio liekni ir grakštūs, o iš šono - storesni, priderinti prie navų tūrio. Vidaus erdvė bazilikinė, trijų navų. Vidurinę navą pratęsia presbiterija su pusapskrite apside. Abipus presbiterijos - dvi zakristijos, po ja įrengta kripta.

XVIII a. viduryje - pačiame vėlyvojo baroko žydėjime - bažnyčioje buvo dvylika dirbtinio marmuro altorių, iš kurių impozantiškiausias - Nukryžiuotojo Jėzaus didysis altorius, vienintelis mus pasiekęs (šio altoriaus autoriumi laikomas architektas Tomas Žebrauskas). Aukštas, dviejų tarpsnių, darnių proporcijų didysis altorius, kompozicine schema primenantis U raidę, užpildo visą presbiterijos erdvę (ant vienos kolonos užrašyta pastatymo data - 1754 m.). Šiame altoriuje panaudota reta ir originali dviejų glorijų kompozicija: viena glorija - Kristaus monograma, kaip jėzuitų ordino emblema, vainikuoja altorių, o kita sujungta su langu, užpildo antrąjį tarpsnį. Pirmajame tarpsnyje - Nukryžiuotojo Jėzaus paveikslas (dabartinį nutapė Bronius Rutkauskas 1992-1994 metais). Altoriaus tapybiškumą pabrėžia itin vykusios spalvos: pilka ir tamsraudonė - cokolio bei abiejų tarpsnių, švelni gelsva iki balzganos - kolonų stiebų, išmargintų įvairiaspalvėmis gyslomis (čia dirbo dirbtinio marmuro meistrai Jonas Kerneris ir Antanas Dacratas). Dabar altoriuje nebėra jį puošusių statulų, o virš piliorių, ant vidurinės navos sienų iš abiejų pusių buvę įmontuoti dideli, ant drobės tapyti paveikslai su svarbiausiais įvykiais iš šv. Pranciškaus Ksavero gyvenimo taip pat yra dingę.

Nors 1773 m. popiežius Klemensas XIV panaikino Jėzuitų ordiną, Kaune vienuoliai pasiliko iki 1787 m.. Išvykdami savo bažnyčią, kolegiją ir vienuolyną jėzuitai perdavė pranciškonų vienuoliams.

1812 m. karo metu bažnyčia smarkiai nukentėjo: buvo pramušti visų trijų navų skliautai, apardyti bokštai ir kt. (Tuo metu bažnyčia jau priklausė Vilniaus universitetui, neturėjusiam lėšų jos remontui).

1821 m. jėzuitų bažnyčia, o 1824 m. ir vienuolynas atiduoti stačiatikiams. Kolegija perduota pasaulietinei apskrities bajorų mokyklai. Po remonto 1825 m. bažnyčia paversta cerkve; iki to laiko buvo nugriauti vienuolika altorių, o paliktą didįjį altorių uždengė įrengtas ikonostasas. 1843 metais cerkvė tapo Aleksandro Nevskio soboru.

Jėzuitai, pakviesti iš Vokietijos, į Lietuvą sugrįžo pasibaigus Pirmajam pasauliniam karui (1923 m.). Savo šventovę radę baisiausiai nuniokotą, skubėjo kuo greičiau ją atkurti. Vienuolyną ir kolegiją pagal architekto E. Pejerio 1925 metų projektą paaukštino: užstatė trečią ir ketvirtą aukštus. Tačiau neilgai trukus, tarybiniais metais, 1949 m. bažnyčia ir vienuolynas buvo uždaryti (bažnyčia naudota kaip sporto salė, kriptoje po didžiuoju altoriumi įrengta suomiška pirtis, o pastogėje - šaudykla).
Šv. Pranciškaus Ksavero bažnyčia su vienuolyno ir kolegijos pastatais Lietuvos jėzuitams grąžinta 1990 m. vasario 2 d., o 1992 m. rugpjūčio 30 d. bažnyčia atšventinta. Restauruojant siekta atkurti XVIII a. vidurio interjerą, išsaugant kai kuriuos prieškario dekoro elementus. Šviesioje erdvioje bažnyčioje balkšvai dažytų skliautų bei sienų ir spalvingo didžiojo altoriaus kontrastas įtaigus ir prasmingas.

Bažnyčioje rengiami religinės muzikos koncertai.