In der für Franziskaner typischen Bauweise wurde sie als langgestreckter gotischer Bau angelegt. Von 1245 bis etwa 1260 entstand der frühgotische Chor, das dreischiffige Langhaus wurde im 14. Jahrhundert vollendet. Als Bettelordenskirche besitzt sie keinen Kirchturm, sondern trägt einen Dachreiter.
Als ab 1794 Revolutionstruppen Köln besetzten, diente die Kirche als Speicher und verfiel zusehends; nach der Vertreibung der Minoriten, deren Klöster von der napoleonischen Besatzungsmacht 1804 aufgehoben wurden, nutzte sie die Armenverwaltung der Stadt Köln ab 1808 im Rahmen der Säkularisation als Anstalts- und Hospitalkirche.
1846 ging sie als Annexkirche des Kölner Doms in den Besitz des Domkapitels über. 1850 erklärte sie Erzbischof Geissel zur Firmungs- und Weihekirche des Erzbistums Köln, verbunden mit einer äußeren Renovierung, die bis 1862 dauerte. Der Kaufmann Johann Heinrich Richartz (1795–1861), der auf dem Gelände des früheren Franziskanerklosters das Wallraf-Richartz-Museum errichten ließ, stiftete 40.000 Taler für die Erneuerung der Kirche.