Sanktuarium Miłosierdzia Bożego znajduje się w jednym z najmniejszych kościołów Wilna przy ul. Dominikańskiej. Pierwsza świątynia tu zbudowana już w XVI w. Proboszczem był m. in. ks. Marcin Poczobut, słynny astronom i rektor Uniwersytetu Wileńskiego. W XIX w. kościół przekształcony na cerkiew, w czasach sowieckich nieczynny. Przed zamknięciem przez władze sowieckie, w latach 1946-1947 posługę tu pełnił ks. Michał Sopoćko, następnie wyjechał do Białegostoku i nigdy do Wilna nie wrócił.
Od jesieni 2005 r. w świątyni znajduje sią oryginał obrazu „Jezu, ufam Tobie”, który powstawał w Wilnie w 1934 r. wg wizji siostry Faustyny Kowalskiej. Twórcą obrazu jest Eugeniusz Kazimirowski. Sam Zbawiciel kazał siostrze Faustynie namalować go jako znak dla świata. Obiecał wiele łask dla tych, którzy z ufnością będą modlić się przy tym obrazie.
Wystrój wnętrza Sanktuarium Miłosierdzia Bożego w Wilnie jest wręcz ascetyczny, zmuszający każdego do skoncentrowania swej uwagi wyłącznie na obrazie idącego do nas i błogosławiącego nam Jezusa Chrystusa. W świątyni przez całą dobę odbywa się adoracja Najświętszego Sakramentu, więc jest otwarta całą dobę. O godz.15,00 każdego odmawiana Koronka do Miłosierdzia Bożego. 30 kwietnia 2000 roku papież Jan Paweł II ogłosił siostrę Faustynę świętą oraz ustanowił Święto Miłosierdzia dla całego Kościoła. W Sanktuarium Miłosierdzia Bożego najważniejszą uroczystość Bożego Miłosierdzia – Niedzielę Miłosierdzia – poprzedza Tydzień Miłosierdzia rozpoczynający się w Niedzielę Wielkanocną i obfitujący w Msze Święte, świadectwa i spotkania. W sobotni wieczór poprzedzający Niedzielę Miłosierdzia odbywa się ekumeniczna procesja Drogi Światła od Ostrej Bramy do Sanktuarium Bożego Miłosierdzia.