Mit dem Bau einer neuen, gotischen Kirche begann man hier nach dem Einfall der Tataren im Jahr 1241. Ein weiterer Umbau um die Wende des 14. auf den 15. Jahrhundert verlieh dem Gebäude die Form einer Basilika. Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts stand an der Straße ul. Stolarska, vor der Kirche ein gemauerter Glockenturm, die leider kurz danach abgerissen wurde. 1850 brach in der Stadt ein Brand aus, der nicht nur den Glockenturm, sondern auch fast den gesamten Innenraum der Kirche zerstörte, und das Gewölbe im Kirchenschiff zum Einsturz brachte. 

Der Wiederaufbau der Kirche begann recht schnell, wurde dann aber langsamer. Schließlich stürzte ein Teil der wiederaufgebauten Mauern wieder ein. Nach diesem Vorfall im Jahr 1858 begann der Wiederaufbau erneut. Die Arbeiten wurden schließlich in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts abgeschlossen, und die wieder aufgebaute Kirche wurde 1884 eingeweiht. 1957 wurde sie zur Basilika minor erhoben.

Die Dreifaltigkeitsbasilika der Dominikaner ist bekannt als Zentrum der Verehrung ihres Patrons und des Gründers der polnischen Provinz der Dominikaner und des ersten Klosters dieses Ordens in Polen: des Heiligen Hyazinth von Polen. Seine sterblichen Überreste ruhen in einer Kapelle über der Sakristei der Kirche (Zugang über eine Treppe über dem linken Seitenschiff), an der Stelle, an der sich einst die Mönchszelle des Heiligen befand. Am rechten Seitenschiff der Kirche befindet sich eine Kapelle mit dem wundertätigen Bildnis der Rosenkranz-Muttergottes. Es wurde in Rom gemalt und ist eine Kopie des berühmten Bildes der Muttergottes aus der römischen Kirche Santa Maria Maggiore. Das Krakauer Bildnis wurde 1921 mit päpstlichen Kronen gekrönt. Das Fest der Rosenkranz-Muttergottes wird am 8. Oktober gefeiert, während die Andacht an den Heiligen Hyazinth von Polen auf den 17. August fällt.