Die Kartause von Vedana befindet sich an dem Ort, wo sich das alte Hospiz San Marco di Vedana aus der frühen Mittelalterzeit befand. Ein päpstliches Schreiben aus dem Oktober 1155 belegt dies, in dem Adrians IV die Kanoniker von Belluno unter seinen Schutz stellt und sie zu ewigen Eigentümern des Hospizes von Agre und der Kirche erklärt.
Im Jahr 1455 schrieb das Kapitel der Kathedrale von Belluno an den Generalabbt der Kartäuser und der Orden akzeptierte den Vorschlag, sich in Vedana anzusiedeln. 1457 wurde der Verkauf des Hospizes von Vedana, das im Besitz des Kapitels war, an die Kartäusermönche aus der Regel des Heiligen Bruno, mit der Verpflichtung, die Unterstützung für die Pilger fortzusetzen, tatsächlich besiegelt.
Das alte Hospiz spiegelte wahrscheinlich die Grundkonzeption des alten ländlichen Hauses von Belluno wider und stammt aus den Jahren 1145-1150; es wurde als Krankenhaus für Pilger erbaut.
Im Februar 1695 brach ein Feuer aus, das erhebliche Schäden an den Gebäuden verursachte und auch wichtige Dokumente wie notarielle Protokolle, Stiftungen, Titel und Spendenberichte zerstörte; von diesem Zeitpunkt an, nach einer schwierigen Wiederherstellung der Räumlichkeiten, gab es keine wesentlichen Bauarbeiten mehr, aber es wurden Malerarbeiten zur Dekoration der Kirche und der Räume ausgeführt.
Am 7. September 1768 beschloss der venetianische Senat, beim regulären Klerus Maßnahmen zur Aufhebung zu ergreifen; das Dekret erstreckt sich über elf Kapitel oder Abschnitte und wird mit einhundertfünf Stimmen dafür, achtzehn dagegen und vierundfünfzig "nicht aufrichtig" genehmigt. Am 8. September 1769 mussten die Mönche die Kartause von San Marco di Vedana verlassen und in die nahegelegene Kartause von Montello umziehen. Im Jahr 1771 kaufte der venezianische Patrizier Nicolò Erizzo die Kartause und deren Besitztümer für 101.000 Dukaten und vermietete sie an die Familie Segato, wodurch sie in einen Bauernhof umgewandelt wurde.
In der ehemaligen Zelle des Procurators kam am 13. Juni 1792 Girolamo Segato, genannt der Versteinerer, durch Benedetto Segato und Giustina Lante di Belluno zur Welt.
Im Jahr 1882 übernahmen die Väter von Pavia wieder das Kloster, ausgenommen die Ländereien und die einstigen Besitztümer der Kartause. Der Komplex wurde anschließend umfangreich restauriert. Der Orden der Kartäusermönche blieb bis 1977 dort, danach blieb der Komplex bis 1998 unbewohnt, als die Gemeinschaft von kontemplativen Nonnen aus der Kartause von Riva di Pinerolo bis 2014 dort untergebracht wurde.
Im Jahr 2018 ließ sich in der Kartause eine Gemeinschaft von klausurierten Nonnen der Perpetuellen Anbeterinnen des Allerheiligsten Sakraments nieder, die sich dem ununterbrochenen Gebet vor dem feierlich ausgestellten Allerheiligsten widmet. Der Klosterkomplex ist nicht für Besichtigungen geöffnet.
Die Klosterkirche (San Marco) beherbergt bedeutende Gemälde, darunter drei Altarpaneele; das große des Hauptaltars von Francesco Frigimelica dem Älteren aus dem Jahr 1610 und die beiden anderen von den Seitenaltären "der Brüder" von Sebastiano Ricci. Durch eine Vereinbarung mit dem Kartäuserorden und dem Bistum Belluno-Feltre sind diese Werke im Diözesanmuseum von Feltre ausgestellt.
Im Frühjahr 1947 zog sich Don Albino Luciani, der zukünftige Papst Johannes Paul I, für einen ganzen Monat ins "Bischofsamt" der Kartause von Vedana zurück.
Einige Messen sind an Wochentagen und Feiertagen für die Gläubigen geöffnet.
