Miserere mei, Deus jest motetem przeznaczonym do śpiewania przez dwa chóry. Jeden chór to pięć głosów - sopran, alt, dwa tenory i bas. Drugi chór składa się z dwóch sopranów, altu i barytonu. Jeden chór śpiewa prostą melodię zwaną fauxbourdon, która oparta jest na plainchant. Drugi śpiewa bardziej skomplikowaną wersję, z górną partią, która sięga aż do najwyższego C (nuta o dwie oktawy wyższa od Middle C). Śpiewacy improwizowali również niektóre partie muzyki, tworząc rozbudowane partie ornamentalne. Te improwizacje nie były zapisywane, ale przekazywane z wokalisty na wokalistę w chórze.
Allegri napisał Miserere, które miało być śpiewane w Kaplicy Sykstyńskiej podczas uroczystości wielkanocnych. Podczas nabożeństwa, które rozpoczynało się o 3.00 rano, paliło się 27 świec. Papież stopniowo gasił świece, aż pozostała tylko jedna. Miserere było wykonywane, gdy papież modlił się przy ołtarzu z pojedynczą świecą.
Utwór ten stał się bardzo popularny, a Watykan nie chciał, aby ktokolwiek inny go wykonywał. Nikomu nie wolno było wynosić muzyki z kaplicy ani robić jej kopii. Watykan domagał się ekskomuniki dla każdego, kto próbowałby wykonać kopię. Jednak do 1770 roku istniały trzy znane kopie muzyki. Jedna z nich została podarowana przez papieża cesarzowi Leopoldowi I. Wolfgang Amadeus Mozart odwiedził Kaplicę Sykstyńską podczas tournee po Europie z ojcem w 1770 roku. Miał zaledwie 14 lat, ale usłyszał utwór i jeszcze tego samego dnia spisał całą muzykę z pamięci. Druga wizyta pozwoliła mu sprawdzić, czy napisał ją poprawnie. Przypuszcza się, że kopia muzyki Mozarta została wysłana do Anglii, gdzie została opublikowana przez dr Charlesa Burneya. Można by przypuszczać, że Mozart zapisał improwizacje w swojej kopii. W wersji Burneya brakuje tych improwizacji, więc możliwe, że to on je usunął, a kopię Mozarta zniszczył, by uniknąć kłopotów z kościołem. W tamtych czasach nie istniało prawo autorskie, więc Watykan nie mógł nic z tym zrobić.
Uważa się, że wykonywana dziś wersja Miserere mei Deus różni się znacznie od tej, którą skomponował Allegri.