La iglesia es de planta de cruz latina, de una sola nave de diez metros de luz y cuarenta y cinco metros de longitud, cubierta con bóvedas ojivales nervadas cuatripartidas de cinco tramos y con un transepto de dos tramos. El presbiterio es de planta heptagonal, con una girola en torno al altar mayor provisto de un baldaquino que se destruyó en julio de 1936. El interior recuerda a la arquitectura gótica flamenca, pero está provisto de diferentes elementos que te trasladan a la arquitectura ecléctica de principios del siglo XX: utiliza los arcos parabólicos y materiales como el ladrillo y la piedra artificial, especialmente en la girola. Los muros de la iglesia se abren unos magníficos ventanales decorados con vidrieras, también recordando a la arquitectura medieval.
El claustro es de más de treinta metros en cuadro, provisto de unas arcadas que combinan el ladrillo visto por las columnas con piedra artificial en la base y capiteles y arcos, también de ladrillo, a pliegue de libro y perfil escarzano.
Algunos elementos del antiguo monasterio se reaprovecharon por la obra nueva, como algunos capiteles y las baldosas valencianas para la Sala Capitular.
El origen del monasterio de Valldonzella es la ermita de Santa Margarida, una pequeña iglesia románica exactamente igual a la de Santa Maria de Valldaura y junto a una masía, situada en un valle boscoso de la sierra de Collserola, conocida todavía como en Torre de Santa Margarita. Pertenecía y pertenece a la parroquia de Santa Creu d’Olorda, dependiendo del obispado de Barcelona, donde muy cerca, el obispo Berenguer de Palou que cedió el terreno por la casa la ermita de Valldonzella, tenía y todavía existe la torre conocida como la Torre del Obispo junto con otra masía, en el límite de los términos de Sant Feliu de Llobregat y Sant Just Desvern.
Así pues, el 4 de noviembre de 1237 es cuando se tiene constancia de la fundación del monasterio cisterciense. Entre las dos fechas citadas se encuentran noticias de la incorporación de varias mujeres a la comunidad, de la que no se especifica la regla que seguía. La primera comunidad estaba formada por Berenguera de Cervera con once monjas.
Con motivo de la inseguridad del lugar de Valldonzella, en 1263, la comunidad obtuvo el permiso de Jaume el Conquistador para trasladarse a Barcelona, extramuros, al lugar llamado la Creu Coberta, hecho que se produjo efectivamente en 1269. El traslado se hacía por creer que el monasterio estaba en lugar solitario, peligroso y agreste. La comunidad, o parte de ella, debió de oponerse, como parece demostrar la leyenda de la oposición de la imagen de la Virgen en el nuevo lugar.
Este monasterio tuvo mucha importancia en los años siguientes y su comunidad era muy extensa y nutrida por las hijas de las familias de la nobleza ciudadana. Fue muy favorecido por el propio Jaume I y sus sucesores y por los obispos de Barcelona, que le unieron la parroquia de Sant Esteve de Parets (1291) y de Santa Creu d’Olorda (1416). En 1308 contaba con treinta y cinco miembros. Como prueba de su prestigio en aquellos tiempos, en 1395 tendrá residencia el rey Joan el Cazador, y en 1410 enfermó y murió Martí el Humano, y, pocos años después, su viuda Margarita de Prades se retiró allí. También fue utilizado como residencia en sus estancias en Barcelona por el rey Fernando el Católico, dado que estaba situado en la carretera entre Barcelona y Sants, y por tanto en dirección a Valencia y Zaragoza, convirtiéndose el Portal de Sant Antoni en la puerta de entrada de los reyes a la ciudad.
La reforma del concilio de Trento afectó mucho a la vida del monasterio, insistió en la clausura y prohibió entrar más novicias, hasta que la prohibición fue atenuada por Roma en 1599 gracias a la intervención de Felipe III de Castilla.
Durante la guerra de los Segadores (1640-1652), las monjas abandonaron el monasterio y se trasladaron a la ciudad. En el último año de la guerra, con motivo del asedio de Barcelona, el monasterio quedó completamente destruido. En 1674 la comunidad pasó a vivir en Santa Maria de Natzaret, priorato dependiendo de Santa Maria de Poblet, situado en la calle que más tarde recibió el nombre de Valldonzella.
En 1814 las monjas tuvieron que refugiarse en Mataró mientras el edificio conventual era destruido en parte y rehecho en 1826. En 1835 tuvieron que abandonar nuevamente el monasterio debido a la ley de desamortización que obligaba a las órdenes religiosas abandonar sus pertenencias. En 1847, las pocas monjas supervivientes de la exclaustración volvieron a reunirse residiendo hasta 1909, cuando los hechos de la Semana Trágica les obligó a refugiarse en la Torre dels Pardals en La Sagrera, propiedad de la familia Valls i Martí. Como muchos otros edificios religiosos, el convento fue destruido por el fuego. Las obras del nuevo convento se iniciaron por el claustro y las dependencias circundantes. En abril de 1913 se empezaron las obras de la capilla provisional, pero la iglesia definitiva no se inauguró hasta abril de 1919 y se consagró en 1922.
Finalmente, en 1913 se trasladaron al lugar actual de Bellesguard por consejo del obispo Torras i Bages, en un nuevo monasterio proyectado por Bernardí Martorell. El 19 de octubre de 1911 compraron en el monasterio de Sant Cugat una valiosa sillería del siglo XV que todavía se conserva en buen estado.
La iglesia fue dedicada a la Asunción, y actualmente la comunidad está formada por 9 monjas, que siguiendo las reglas ‘ora et labora’, ofrecen un servicio de hospedería y realizan trabajos de encuadernación.