Ubicado en el distrito de Les Corts, el conjunto monacal de Santa María de Montserrat de Pedralbes ocupa íntegramente la manzana delimitada por la Carretera de Esplugues y las calles Moneders, Miret i Sans, Ardena y Abadesa Olzet. El acceso principal al conjunto se produce desde la Carretera de Esplugues.
El conjunto fue proyectado por el arquitecto y paisajista Nicolau Maria Rubió i Tudurí, que diseñó una amplia zona de jardines que complementan un grupo de edificios de estilo neorrenacentista florentino, con una fuerte influencia de la arquitectura de Filippo Brunelleschi. El conjunto está integrado por una iglesia en forma de cruz latina flanqueada por dos claustros y con un campanario adosado al presbiterio. Adosados a la iglesia por el lado septentrional se encuentran los edificios anejos del monasterio, que hoy son un colegio mayor.
El conjunto queda cerrado por un muro de mampostería común y se accede a él a través de una reja de hierro forjado flanqueada por dos pilotes coronados con las esculturas de dos perros. El jardín, poblado de pinos, cipreses y palmeras, acoge una gran escalinata de piedra con parterre central que conduce hacia la cima de la colina, rematada por la fachada monumental del monasterio.
Los muros exteriores se muestran íntegramente revestidos con un aplacado de mármol blanco, gris y rosado, siguiendo la tradición florentina. La fachada principal orientada al jardín está dividida en tres cuerpos: el central, que contiene el pórtico de la iglesia; y ambos laterales, que contienen los dos claustros anexos. Estos cuerpos laterales presentan una fachada inspirada en el Ospedale degli Innocenti, construido en Florencia por Brunelleschi. Como aquella fachada, la presente se articula a partir de diáfanas galerías de columnas toscanas que sostienen arcos de medio punto adornados con medallones en las enjutas. Estas fachadas quedan rematadas por una cornisa que recoge el tejado a doble vertiente que cubre las galerías de los claustros.
El cuerpo central de la fachada, correspondiente al atrio, se diseñó siguiendo los modelos que Leon Battista Alberti había propuesto para la iglesia de Sant Andreu de Mantua, es decir, como un arco de triunfo coronado por un frontón triangular. Así, dos parejas de semi columnas corintias y, arriba, dos parejas de pilastras del mismo orden, enmarcan un gran arco de medio punto moldurado y sostenido por otras dos parejas de pilastras corintias con los fustes estriados. El friso del entablamento contiene la inscripción "ALMAE MONTIS SERRATI DEIPARAE SACRVM" y todo queda rematado por un frontón triangular con un medallón en relieve de la Virgen y el Niño.
El gran arco central da acceso, como se ha dicho, al atrio de la iglesia, un rico espacio cubierto por una bóveda de cañón con lunetos sostenida por pilastras corintias de piedra y muros ornados a cuarteles de mármol de colores. Lo más destacado de este espacio es la decoración mural que cubre la bóveda, realizada por Josep Obiols. La bóveda presenta el Crismón rodeado de guirnaldas de flores, mientras el luneto central presenta una monumental Asunción de la Virgen rodeada de ángeles y querubines en un jardín exótico. Los lunetos laterales muestran, detrás de un parapeto, las imágenes de Santa Eulàlia y de Sant Jordi, patrones de Barcelona y de Catalunya. El acceso a la iglesia se realiza por una puerta con un dintel de mármol gris rematado por un friso triangular y un friso con la inscripción "El noble e ilustre prócer catalán Josep Nicolav de Olzina y de Ferret dispuso la edificación de esta iglesia y la leyó para el cvlto de la Virgen de Montserrat, patrona de Cataluña, entregándose al Arzobispado de Barcelona el día 22-VII-1964".
La iglesia tiene planta de cruz latina y una sola nave cubierta con bóveda de cañón, interrumpida por una cúpula sobre el crucero y finalizada en un ábside poligonal. Los muros y las bóvedas se presentan revestidos con mortero blanco, mientras que los elementos portantes (pilares, arcos y entablamentos) están terminados en piedra gris. Las pilastras que sostienen los arcos fajones muestran un capitel corintio y un fuste estriado clásico. En el presbiterio, el altar mayor queda protegido por un gran baldaquino dorado sostenido por cuatro columnas corintias de mármol negro. La cúpula del crucero, en forma de media naranja, reposa sobre conchas adornadas con medallones y se inspira directamente de la Capilla Pazzi que Brunelleschi construyó en la basílica de Santa Croce de Florencia. Sin embargo, su apariencia exterior se inspira del Baptisterio de San Juan de Florencia, construcción altomedieval cubierta por un cimborrio cerrado con tejado de ocho vertientes y coronado por una estrecha linterna de mármol blanco.
El brazo izquierdo del transepto conduce a un espacio mortuorio de planta de cruz griega coronado por una cúpula que en el exterior se manifiesta en forma de tejado de cuatro vertientes rematada por una linterna de mármol blanco. Adosado al ábside se encuentra el campanario del convento, una edificación de planta cuadrada y tres cuerpos de dimensión decreciente coronados por una pirámide que se inspira muy libremente del Campanile de la catedral de Venecia.
El conjunto, diseñado por el arquitecto y paisajista Nicolau Maria Rubió i Tudurí, fue construido a partir de 1920 con el fin de establecer en Barcelona un monasterio benedictino filial del de Montserrat. La construcción fue financiada por el industrial sabadellense Josep Nicolau de Olzina i de Ferrer y su esposa Mercè de Pallejà i de Bassa, Marqueses de Montsoliu. Entre los años 1921 y 1924, el matrimonio murió sin dejar descendencia, pero sus sobrinos, Guillem de Pallejà Ferrer-Vidal y Clotilde Ricart Roger quisieron continuar con el proyecto. Los sufragadores de la iglesia deseaban un edificio de estilo Renacimiento, y los monjes de Montserrat, a los que el templo iba destinado, una iglesia románica. Ante esta disyuntiva Rubió decidió arrancar del greco-romano toscano para continuar con Brunelleschi, dando así relativa satisfacción a ambos contendientes. Uno de sus discípulos, Joan Mirambell, dio forma al conjunto ajardinado.
Las obras del monasterio se paralizaron al estallar la Guerra Civil, cuando Rubió y Tudurí tuvo que exiliarse. Las obras fueron reanudadas en 1950, cuando Raimon Duran i Reynals se hizo cargo del proyecto y Josep Obiols fue contratado para realizar las pinturas que decoran el pórtico. En 1964 pasó a manos del Arzobispado de Barcelona, que lo convirtió en Parroquia de Santa Maria Reina.
