Մարմաշենի վանքը գտնվում է ՀՀ Շիրակի մարզի Վահրամաբերդ գյուղից 3 կմ հյուսիս արևմուտք` Ախուրյան գետի ձախ ափին: Բաղկացած է երկու հուշարձանախմբից: Մարմաշենի վանքի գլխավոր` Կաթողիկե եկեղեցին, ըստ հարավային պատի արձանագրության, կառուցել է Վահրամ Պահլավունին 988-1029 թթ.: Վահրամ Պահլավունին նախ եղել է իշխանաց իշխան, իսկ 1020-1045 թթ հայոց սպարապետ: Նա վանքին նվիրել է գյուղեր, այգիներ, Անիում` տներ, կրպակներ: Եկեղեցին երկու զույգ որմնամույթերով գմբեթավոր դահլիճ է: Ներսում` ինչպես Անիի մայր տաճարում, որմնամույթերը մշակված են սլացիկ որմնախրձերով: Ավագ խորանը` որմնախորշերով, իսկ ճակատներն արտաքուստ զարդարված են զույգ կիսասյուներով, դեկորատիվ սյունաշարերով ու հայկական խորշերով: Կաթողիկե եկեղեցին հայկական ճարտարապետության Անիի դպրոցի լավագույն նմուշներից է և, ենթադրվում է, կառուցվել է Տրդատ ճարտարապետի կողմից:
Վանքի երկրորդ եկեղեցին Կաթողիկեին կից է հյուսիսից և, գրեթե, նրա փոքր կրկնօրինակն է թե' հորինվածքով և թե' ճարտարապետական մանրամասներով: Երրորդ եկեղեցին ևս կառուցվել է XI դարում: Այն գտնվում է Կաթողիկեից հարավ: Ներքուստ խաչաձև, չորս անկյուններում ավանդատներով, արտաքուստ ուղղանկյուն, կենտրոնագմբեթ կառույց է:
1954-56 թթ-ի պեղումներով բացվել է չորրրորդ եկեղեցին` հորինվածքով նման Խցկոնքի վանքի Սուրբ Սարգիս եկեղեցուն (XI դար): Պահպանվել են գետնախարիսխն ու պատերի ստորին երկու շարքերը: Հուշարձանախմբի արևելյան և հարավային կողմերում գերեզմանատունն է: Փոքր վանքը գտնվում է մեծ վանքից հյուսիս` բլրի վրա: Պահպանվել են եկեղեցու ավերակները:
Մարմաշենի վանքը եղել է Պահլավունիների տոհմական տապանատունը: 1045թ. Դվինի մոտ ճակատամարտում զոհված Վահրամ Պահլավունուն թաղել են Մարմաշենի վանքի Կաթողիկե եկեղեցու արևմտյան պատի հյուսիսային կողմում: Հետագայում այն ներառվել է եկեղեցուն կից կառուցված քառասյուն գավթի մեջ, որից պահպանվել են պատերի մնացորդները:
XI դարում սելջուկ-թուրքերի արշավանքներից Մարմաշենի վանքը ավերվել է: Կաթողիկե եկեղեցին վերածվել է բերդի: Ըստ Կաթողիկե եկեղեցու հյուսիսային պատի արձանագրության՝ Զաքարյան իշխանները Պահլավունիներին վերադարձրել են հայրենի կալվածքները և Մարմաշենի վանքը: Այս շրջանում վանքը նորոգության է ենթարկվել և վերականգնվել է միաբանությունը:
Վանքը տուժել է նաև XIII դարի թաթար-մոնղոլական արշավանքներից: XIX դարի 30-ական թթ. ռուս-թուրքական պատերազմից հետո, երբ Ախուրյան գետը դարձել է ռուս-թուրքական սահման, Կարսից գաղթած հայերի մի խումբ բնակություն է հաստատել վանքի շուրջ` Կաթողիկե եկեղեցին դարձնելով ծխական եկեղեցի:
1895 թ.-ին Մկրտիչ Խրիմյանը մասնակիորեն նորոգել է Կաթողիկե եկեղեցին: 1930 թ.-ից եկեղեցին դադարել է գործել, իսկ 1988 թ.-ին Սպիտակի երկրաշարժից զգալիորեն ավերվել է:
