Київський римо-католицький костел був задуманий як храм-монумент на честь перемоги Росії у війні 1812 р. з Наполеоном та у пам’ять перебування в місті імператора Олександра І. Імператор наказав відвести для костелу місце між Старим Києвом, Подолом і Печерськом.
Будівництво костелу, закладеного 1817 р., велося у декілька етапів і було остаточно завершено лише 1849 р. Автором первісного проєкту був архітектор Л. Пілер. Однак його проект із різних причин здійснений не був. Основні будівельні роботи велися з 1824 по 1833 рр., після чого були призупинені до 1836 р. Цього року архітектором Ф. Меховичем були розроблені ще два варіанти проєкту, один з яких було реалізовано.
Костел був спроектований у формах класицизму. У плані будівля являє собою квадрат, зверху увінчаний куполом і двома баштами. Головний вхід прикрашений портиком. Його основними реліквіями є привезені з Італії розп'яття та чудово виконана копія Мадонни Фоліньо Рафаеля.
Добудова костелу велася з 1836 по 1842 рр. Керівництво будівельними роботами здійснював спочатку архітектор В.Беретті, згодом – міський архітектор Л.Станзані. Основні кошти на завершення будівництва виділив поміщик А. Совецький. У 1842 р. відбулося освячення святині.
У 1937 р. костьол було закрито як діючий храм. У 1952 р. в частині костелу влаштовано планетарій, частину приміщень було передано Історичній бібліотеці Міністерства культури УРСР. У 1991 р. костьол повернено католицькій громаді.