Der Bau der von Giovanni de Rossi entworfenen Kirche wurde von Giuseppe Brizio geleitet und dann von Giovanni Maria Bernardoni modifiziert. Die endgültige Gestaltung der Kirche ist Giovanni Trevano zu verdanken, der die Fassade, die Kuppel und die Inneneinrichtung nach dem Vorbild der frühbarocken Jesuitenkirchen in Rom gestaltete.

Die Geschichte dieser Kirche ist äußerst turbulent. Nach der Auflösung des Jesuitenordens 1773 übergab die Kommission für nationale Bildung die Kirche der Universität Kraków und 1786 den Zisterziensern von Mogiła. In den Jahren von 1809 bis 1815 war sie eine orthodoxe Kirche, bevor sie 1830 wieder von einer römisch-katholischen Gemeinde übernommen wurde. In den Jahren 1899 bis 1916 wurden die Kuppel mit der Laterne, die Fassade, Dächer, der Innenraum und die Treppe von Zygmunt Hendel renoviert.

Die Kirche wurde auf dem Grundriss eines lateinischen Kreuzes errichtet. Die Kirche ist breit, einschiffig mit seitlichen Kapellen und einem Querschiff mit einer großdimensionierten Kuppel und einem kurzen Chorraum, der mit einer halbrunden Apsis abgeschlossen ist. In den Nischen der zweistufigen, mit Dolomit verkleideten Fassade stehen Statuen von Jesuitenheiligen von Dawid Heel. Über dem Portal sind das Wappen der Jesuiten und das Wappen des Stifters, König Sigismund III. Vasa, zu sehen.

Die prächtige Innenausstattung stellt die Missionstätigkeit der Jesuiten dar. Der spätbarocke Hauptaltar wurde 1735 von Kacper Bażanka entworfen und beherbergt Skulpturen von Antoni Frączkiewicz sowie ein Gemälde von Józef Brodowski von 1820. Bemerkenswert sind außerdem: Der Grabstein des Bischofs Andrzej Trzebicki aus dem 17. Jahrhundert, das Allerheiligenbild von Szymon Czechowicz von 1763, eine frühbarocke Kanzel, eine Statue von Piotr Skarga aus dem Jahr 1869 von Oskar Sosnowski, ein Taufbecken von 1528, ein Gemälde des Heiligen Stanislaus Kostka aus dem frühen 17. Jahrhundert, ein Denkmal der Familie Bartsch von 1827 und das Epitaph der Familie Branicki, das 1727 von Kacper Bażanka entworfen wurde. In der Kirche hängt das polenweit längste Foucault-Pendel (46,5 m), dessen Bewegung, die jeden Donnerstag vorgeführt wird, als Beweis für die Drehung der Erde um ihre Achse ist.

Seit 2010 wird in der Krypta der Kirche ein nationales Pantheon aufgebaut. Es soll eine neue Ruhestätte für bedeutende polnische Kultur-, Wissenschafts- und Kunstschaffende sein, ein Ort des nationalen Gedenkens und Stolzes, der auch als ein Museum und eine Bildungsstätte funktionieren soll. Hier sind unter anderem der Schriftsteller Sławomir Mrożek und der Theologe und Schriftsteller Piotr Skarga beigesetzt.

An der Mauer vor der Kirche sind Statuen der 12 Apostel zu sehen, die von Kacper Bażanka entworfen und 1722 von Dawid Heel  gemeißelt wurden. Heute sind es Kopien der zerstörten Originalstatuen aus Pińczów-Kalkstein.

Die Ablassfeier zu Ehren der Heiligen Peter und Paul findet am 29. Juni statt.