Dnešní kostel stojí na místě bývalé synagogy a židovské čtvrti. Brněnští židé žili v jihovýchodní části města nejpozději od poloviny 13. století. Pozůstatky severní zdi synagogy, tedy ze strany dnešní Františkánské ulice, byly odkryty při archeologickém průzkumu. Král Ladislav Pohrobek nařídil 27.července 1454, aby židé do 11.listopadu toho roku opustili město. Zůstalo zde 30 židovských domů, synagoga a hřbitov.
Synagoga poté začala sloužit jako kostelík svaté Máří Magdalény. Na vyhnání židů z města měl podíl italský františkánský mnich Jan Kapistrán, který proti nim ve svých kázáních v Brně podněcoval averzi. Kapistrán také inicioval vznik františkánského kláštera před brněnskými hradbami poblíž dnešních Denisových sadů. Tento klášter vznikl v roce 1451 i s kostelem sv. Bernarda Sienského, podle nějž se brněnským františkánům říkalo také Bernardini.
Během třicetileté války Brno při přípravě na švédské obléhání nechalo v roce 1643 z obranných důvodů klášter i s kostelem strhnout. Františkáni získali náhradou právě kostelík sv. Máří Magdalény a čtyři domy. Starý kostel pak od základů přestavěli. 14. února 1651 položili základní kámen a stavba byla hotova o tři roky později. Stavebních prací se zřejmě ujal italský stavitel Ondřej Erna, který kolem roku 1620 přišel z Milánska do Brna.
V letech 1654–1671 pak františkáni postavili i přilehlý klášter s nemocnicí a lékárnou. V roce 1656 zde působilo 55 mnichů. Kostel i s klášterem vysvětil 16.dubna 1673 olomoucký biskup Karel II. Lichtenštejn z Kastelkornu. V letech 1677–1704 byl klášter z darů brněnské šlechty postupně vybaven bohatou výzdobou, knihovnou a archivem. V roce 1746 byla přistavěna věž. Během josefinských reforem byl 31. května 1787 klášter zrušen a kostel se stal farním. Z kláštera byla větší část využívána vojáky, zbytek pak ponechán duchovním.
23. května 1852 vypukl v hostinci U Hvězdy vedle Měnínské brány požár, který zničil pět domů a také silně poškodil samotný kostel, především jeho věž. Kostel byl obnoven s poněkud jednodušší výzdobou a věž byla přestavěna v novorománském slohu.
V roce 1912 biskup Pavel Huyn při kostele usadil řeholníky Kongregace bratří Nejsvětější Svátosti (eucharistiány), kteří zde působili do roku 1951, kdy je odtud vykázal komunistický režim. Farní správa přešla 20. ledna 1914 na nově postavený kostel Neposkvrněného početí Panny Marie v Křenové ulici. Na požádání biskupa Vojtěcha Cikrleho zde kongregace (petrini) znovu působila od začátku 90. let 20. století do roku 2011. V roce 2014 byla provedena oprava interiéru kostela, vyměněny okna, elektroinstalace s osvětlením, vytápění a provedena výmalba.

Průčelí kostela bylo po přestavbě v roce 1852 zjednodušeno. V roce 1870 sem byly přeneseny sochy sv. Mikuláše (vlevo) a sv. Martina (vpravo) ze zrušeného kostela sv.Mikuláše na dnešním náměstí Svobody. Sochy vytvořil brněnský sochař Ondřej Schweigl kolem roku 1760.
Nad hlavním vchodem je umístěna kamenná deska s latinským nápisem: Domum tuam decet SANCTITUDO Ps 92,5 MDCCCLI / Venite Adoremus MCMXII (česky: Tvému domu přísluší SVATOST Ž 92,5 (Žalm 92, verš 5) 1851 / Pojďte a klanějme se! 1912 (patrně dle 6. verše Žalmu 95). Druhý verš jako součást denní modlitby církve zřejmě odkazuje na zdejší počátek služby Kongregace bratří Nejsvětější Svátosti, která sem v roce 1912 přišla.
U zdi kostela ve Františkánské ulici je v nice socha sv. Floriána se dvěma andílky od Antonína Rigy z 1. čtvrtiny 18. století. Anděl vlevo vylévá vodu z mušle na hořící dům, anděl vpravo drží mlýnské kolo. Podél jižní strany kostela bývala ulička, která byla v roce 1812 zazděna a roku 1932 na jejím místě vestavěno schodiště na hudební kruchtu.
Vnitřní zařízení dodal sochař Antonín Riga. Ve druhé polovině 18. století byl interiér dovybaven dílnou Ondřeje Schweigla a Jakuba Scherze. Na oltáře byly pořízeny obrazy Josefa Sterna a Josefa T.Rottera a Františka A.Palka.

Betlém
Původ betléma, umístěného v zadní části kostela, je neznámý. Zvláštností kostela je celodenní výstava Nejsvětější Svátosti. Proto je kostel otevřen denně od 6.00 do 19.00 kromě soboty.
Popis: Dekorace v pozadí je tvořena stylizací stáje s dveřmi a oknem. Betlém tvoří větší figury, které jsou ze dřeva v barevném provedení. Pod přístřeškem jsou figury Svaté rodiny. Maria i Josef jsou zobrazeni klečící v adorační pozici. Jezulátko je uloženo v jesličkách, před nimi jsou figury klečících Tří králů, kteří přinášejí své dary a vzdávají úctu narozenému Ježíši. Po stranách jsou dvě postavy pastýřů, jedna v pokleku, druhá stojící s ovečkou v náručí.