Pierwotny, wczesnogotycki kościół przeznaczony dla zgromadzenia franciszkanów powstał zapewne na planie greckiego, równoramiennego krzyża. Wzniesiono go w drugiej połowie XIII w. głównie dzięki wsparciu Bolesława Wstydliwego, który być może już wtedy chciał zostać w tym kościele pochowany. Tak też stało się po jego śmierci w 1279 r. W połowie XV wieku świątynię rozbudowano, powiększając nawę i wydłużając trójbocznie zamknięte odtąd prezbiterium. Dobudowano też kaplicę Męki Pańskiej, związaną z erygowanym w roku 1595 i istniejącym do dzisiaj Arcybractwem Męki Pańskiej.

Po spaleniu podczas najazdu szwedzkiego (1655r.), kościół został gruntownie odbudowany. Katastrofalny w skutkach był dla świątyni wielki pożar miasta w lipcu 1850 roku: spłonęło całe wnętrze. Rekonstrukcja i prace konserwatorskie trwały aż do roku 1912, a wnętrze otrzymało nowy wystrój. Polichromię wykonali Stanisław Wyspiański (prezbiterium i transept) oraz Tadeusz Popiel (nawa). Autorstwa Wyspiańskiego jest również zespół niepowtarzalnych ośmiu witraży (1897-1905). Najpiękniejszy z nich, umieszczony w fasadzie, przedstawia Boga Ojca podczas stworzenia świata.

Z pożarów ocalała elewacja wczesnogotyckiego transeptu (od strony ul. Franciszkańskiej), z charakterystycznym ceglanym, arkadkowym fryzem. Wewnątrz zachowały się sklepienia krzyżowo-żebrowe w prezbiterium, transepcie i kaplicy Matki Boskiej Bolesnej oraz kolebkowe z lunetami – w nawie głównej i kaplicy Męki Pańskiej.

Do kościoła przylega klasztor wzniesiony w pierwszej połowie XV wieku, z zabudowaniami skupionymi wokół dwóch dziedzińców. W gotyckich krużgankach – z wejściem od strony placu Wszystkich Świętych – zachowały się fragmenty XV-wiecznych polichromii oraz rzeźbione elementy kamieniarki. Godna podziwu jest galeria trzydziestu portretów biskupów krakowskich – od połowy XV do końca XVIII wieku – oraz umieszczone na ścianach nagrobki i epitafia.