Die Kirche ist in erster Linie unter der Bezeichnung „Kaasgrabenkriche“ bekannt. Im 19 Jrh. gehörte das Grundstück einem Grossfuhrwerkbesitzer namens Kohtbauer, welcher im 7. Bezirk ein Haus besass, in dessen Hof eine grosse Pietà stand, welche von den Menschen stets verehrt und gerne zum Gebet aufgesucht wurde. Ende 19. Jrh. wurde Kothbauers Haus abgetragen, worauf er die Pietà nach Grinzing bringen und in einer eigens dafür errichteten Kapelle aufstellen liess. In unmittelbarer Nähe führte Kothbauer einen Heurigen, den er so tüchtig betrieb, dass immer mehr Gäste kamen, die gleichzeitig auch die Kapelle besuchten, welche somit immer beliebter und bekannter wurde. Aufgrund Wettbewerbsstreitigkeiten mit anderen Heurigenwirten musste Kothbauer im Jahre 1903 seinen Betrieb schliessen. Ein wohlhabender Wiener Kaufmann, Stefan Esders, kaufte das Grundstück, liess die Kapelle abtragen und stellte das Geld für eine Wallfahrtskirche zur Verfügung. die Architekten Franz Kupka und Gustav Orgelmeier wurden mit der Planung und der Errichtung der Kirche beauftragt.

Nach nur einem Jahr Bauzeit konnte das neue Gotteshaus am 30. April 1910 von Bischof Dr. Gottfried Marschall eingeweiht werden. Die Bezeichnung „Kaasgrabenkirche“ geht auf einen ehemaligen Flurnamen zurück, der durch eine schwefelhaltige Quelle entstanden war, welcher milchiges Wasser entsprang, das wie Käsewasser aussah und auch entsprechend gerochen hat.

Die Wallfahrtskirche Maria Schmerzen am Wiener Stadtrand ist ein sehr gelungener neobarocker Bau, welcher sich von den Barockkirchen aus dem 18. Jrh. auf den ersten Blick kaum unterscheidet. Der Kirche ist ein Hufeisenförmiger Stiegenaufgang vorgelagert, auf dessen Innenseite ein Steinreliefzyklus den Leidensweg Jesu zeigt. Der in weiss gehaltene Kirchenraum ist von Licht durchflutet und weist zahlreiche neobarocke Zierelemente auf. Hauptblickfang ist der mächtige Hochaltar im Chorraum mit vier Marmorsäulen, welche die reiche Altarbekrönung tragen.

Diese ist nahezu monumental, so dass der gesamte obere Altarraum ohne nennenswerten Schmuck auskommt. Die barocke Pietà ist Bestandteil des Hochaltars, in dessen Zentrum sich ein grosses Gemälde von Rudolf Fuchs befindet, das eine Engelsgruppe zeigt, welche Maria verehrt. Die grosszügige dreischiffige Orgelempore reicht weit ins Kirchenschiff, wodurch dieses deutlich verkürzt wird. Auffallend ist das Fehlen von Seitenaltären. An deren Stelle prangen in je einer Nische die lebensgrossen Statuen der beiden Heiligen Franz von Sales und Bernhard. Eine Gedenktafel an der Aussenwand erinnert an den Katholiken Dr. Hans Karl Freiherr Zessner von Spitzenberg, welcher im März 1938 in der Kirche Maria Schmerzen von den Nationalsozialisten verhaftet wurde und noch im gleichen Jahr im KZ Dachau an den Folgen schwerer Misshandlung starb. Die Kaasgrabener Pfarrkirche ist bei Hochzeitspaaren sehr beliebt nicht zuletzt aufgrund ihrer schönen Lage auf einer Kleinen Anhöhe des Kahlenberger Höhenzugs.