Джан Галеаццо Вісконті, спадковий лорд і перший герцог Мілана, доручив будівлю Чертоза архітектору Марко Соларі, відкривши роботи та заклавши камінь у фундамент 27 серпня 1396 року, як зафіксовано барельєфом на фасаді. Місце було стратегічно вибрано на півдорозі між Міланом і Павією, другим містом герцогства, де герцог проводив свій двір.

Церква, остання будівля комплексу, яка буде побудована, мала стати сімейним мавзолеєм Вісконті. Він був спроектований як грандіозна споруда з нефом і двома боковими нефами, незвичний для картузіанського ордену тип. Неф у готичному стилі був завершений у 1465 році.

Однак з моменту заснування в Італії поширився Ренесанс, і решта споруди була побудована за новим стилем, перепроектованим Джованні Соларі, продовженим його сином Гініфорте Соларі. Освячення церкви відбулося 3 травня 1497 року. Нижня частина фасаду була завершена лише в 1507 році.

Будівельний договір зобов'язував ченців використовувати частину доходу від земель, які належали монастирю, на продовження вдосконалення будівлі. Отже, Чертоза включає величезну колекцію творів мистецтва всіх століть з 15 по 18 століття.

У 1782 році картузіани були вигнані австрійським імператором Йосипом II, і в Чертозі їх змінили цистерціанці в 1784 році, а потім кармеліти в 1789 році. У 1810 році монастир був закритий, доки в 1843 році картузіани не повернули його. У 1866 році він був оголошений національним пам'ятником і конфіскований італійською державою, хоча деякі бенедиктинці проживали там до 1880 року. Ченці, які зараз живуть у монастирі, є цистерціанцями, прийнятими до нього в 1960-х роках.

У серпні 1946 року в комплексі було виявлено незаконно ексгумований труп Беніто Муссоліні. Двох братів-францисканців звинуватили у сприянні приховуванні тіла.