Ursprünglich war die Kirche dem Heiligen Ägidius geweiht. 1101 gründete der Krakauer Bischof Lambert an der Kirche eine Gemeinschaft von Kanonikern d. h. ein Kollegiatstift, zu deren Schutzpatron der heilige Andreas gewählt wurde. Die damalige Kirche lag eigentlich außerhalb der Stadt Kraków, nämlich in der Siedlung Okół, die sich von der Straße ul. Poselska bis zum Wawel-Hügel erstreckte. Es war ein einschiffiger Bau mit einem verlängerten Chorraum, der mit einer halbrunden Apsis abgeschlossen war. Im Westen war die Fassade von zwei Türmen mit einem Westwerk flankiert. Es ist eben das Westwerk, das von der Stiftung der Kirche durch hochrangige Herrscher zeugt. Das Westwerk ist ein architektonischer Bauteil, der aus Türmen besteht, die durch eine Empore (eine Loggia) miteinander verbunden sind. Häufig diente das Westwerk dem Wohnzweck. Diese Bauweise war im sakralen Verteidigungsbau üblich, vor allem im Deutschen Reich, in Böhmen und Siebenbürgen.

Um die Wende vom 12. zum 13. Jahrhundert wurde die Kirche umgebaut. Man baute eine dreischiffige Basilika mit einem Scheinquerschiff und einem mit einer geraden Wand abgeschlossenen Chorraum. Die Türme wurden leicht erhöht, die Empore wurde erhalten und mit einem Triforium, einem romanischen dreiteiligen Fenster versehen, das noch heute erhalten ist. Die Kirche war für die Verteidigungszwecke konzipiert und war befestigt, von einem Wall und einem Schutzgraben umgeben. Kleine Fenster gab es nur in den höchst gelegenen Stockwerken. Diese Bauart bewährte sich bereits 1241, während des ersten Angriffs von Tataren. Den Berichten des Chronisten Długosz zufolge, konnten sich die Stadtbewohner in der Kirche verstecken und verteidigten ihre Siedlung, und die Kirche selbst war die einzige, die die Kämpfe vollständig überstand.

1316 wurden von der Gattin des Königs Władysław I. des Ellenlangen, Jadwiga von Kalisz, die Klarissen nach Kraków gebracht. Vier Jahre später schenkte der König ihnen die St.-Andreas-Kirche zusammen mit einem Grundstück für den Bau eines Klosters und Nebengebäuden. Das Kollegiatstift wurde in die nahe gelegene St. Ägidius-Kirche verlegt. Im 15. Jahrhundert wurde die Kirche zweimal (1455, 1473) bei Bränden beschädigt, aber das Bauwerk ist bis heute fast unverändert geblieben.

Im 16. Jahrhundert wurde an der Westseite der Kirche ein zweigeschossiges Gebäude angebaut, das den Klarissen als Leichenhalle, Kapelle und Krypta diente. Dieser Anbau ist bis heute nicht erhalten geblieben. 1844 wurde beschlossen, die Straße ul. Grodzka zu verbreitern, und dieser Teil der Kirche wurde trotz des erbitterten Widerstands der Nonnen abgerissen.

Die größten Veränderungen und Umbauten fanden im 17. Jahrhundert statt. 1639 wurden die Türme aufgestockt und mit barocken Helmen versehen, und die Fenster im Kirchenschiff wurden vergrößert, um den Innenraum besser zu beleuchten. Der Umbau dauerte von 1638 bis 1707 und wurde vom Pater Sebastian Piskorski geleitet, dem Bauherrn einer der schönsten Barockkirchen der Stadt – der St. Anna-Kirche. Um 1700 wurde die Innenausstattung barock umgestaltet. Die Stuckverzierung wurde von Baldassarer Fontana ausgeführt. Die Wandmalereien wurden wahrscheinlich vom Maler Karol Dankwart angefertigt, obwohl es Hinweise gibt, dass sie von Innocenti Monti gemalt wurden, da die beiden Künstler gemeinsam die St. Anna-Kirche mitgestalteten. Der Ideengeber der ikonografischen Ausstattung war Pater Piskorski selbst, Verfasser von „Flores vitae Beatae Salomeae...“ von 1691. Zu diesem Zeitpunkt entstand auch die spätbarocke durchbrochene Holzbalustrade der Empore, die mit aufwändigen Motiven aus Medaillons und Pflanzenranken verziert ist (1700).

Die nächste Stufe der Umgestaltung der Inneneinrichtung umfasste die Verlegung des neuen Fußbodens aus Dębnik-Marmor mit dekorativem Rautenmuster (1726) und die Einrichtung eines Portals zwischen dem Chorraum und der Sakristei nach einem Entwurf von Andrea Pozzo. Der neue Altar aus schwarzem Marmor mit einem Gemälde des Heiligen Apostels Andreas wird Francesco Placidi zugeschrieben. Die letzte Stufe des Kirchenausbaus umfasste den Bau der Orgel. Sie wurde von dem Zisterzienser-Orgelbauer Sitarski und seinen Mitarbeitern für die Klarissen gebaut. Wegen der „Rocaille“-Verzierung, mit der das Werk versehen ist, kann ihre Entstehungszeit in die 1770er Jahre datiert werden. Aus dieser Zeit stammt auch die hölzerne, teilweise vergoldete Kanzel in Form eines Boots. Die stilistische Verwandtschaft mit der Musikempore und dem Orgelprospekt deutet auf den selben Holzschnitzer hin. Am Ende des 18. Jahrhunderts wurden die Seitenaltäre für die Kirche angefertigt: Unserer Muttergottes von der Unbefleckten Empfängnis, des Heiligen Franziskus und der Heiligen Klara.

Neben der Kirche befindet sich das Kloster der Klarissen. Die ursprüngliche Anlage wurde von König Władysław I. dem Ellenlangen gestiftet, die leider bei einem Brand 1455 zerstört wurde. Der Neubau wurde von Jan Długosz finanziert. Seine neue barocke Erscheinungsform wurde vom Bischof Bernard Maciejowski und Kardinal Jerzy Radziwiłł finanziert. Diese architektonische Gestaltung blieb bis 1844 erhalten, als die Fassade des Gebäudes in der Straße ul. Grodzka neoromanisch umgestaltet wurde, um sie besser an den Stil der Kirche anzupassen.