Dzieje niepołomickiego kultu świętego Karola Boromeusza - biskupa Mediolanu i gorliwego odnowiciela Kościoła, sięgają 1604 roku. Wówczas to  władzę w nogach odzyskała Anna Branicka, wierząc, że to za sprawą modlitw do św. Boromeusza. W 1640 roku wzniesiono przy kościele kaplicę świętego Karola Boromeusza ufundowaną przez wojewodę krakowskiego Stanisława Lubomirskiego. Umieszczono w niej cudowny obraz świętego. Gotycki, dwunawowy kościół  ze sklepieniami wspartymi na wielobocznych filarach, po przebudowie z XVII wieku po zniszczeniach wojennych, zatracił pierwotny układ. Nawy połączono w jedną barokową. Przebudowę wykonano z fundacji króla Jana Kazimierza i Lubomirskich. Dziś prezbiterium zamknięte jest trójbocznie, korpus opinają przypory, dachy są dwuspadowe z wieżyczką na sygnaturkę. Po obu stronach nawy znajdują się kaplice kryte kopułami. Manierystyczna kaplica grobowa Branickich z kamiennym nagrobkiem pochodzi z warsztatu Santi Gucciego z XVI wieku, a we wczesnobarokowej kaplicy świętego Karola Boromeusza znajdują się stiuki z warsztatu Falconiego. W gotyckiej zakrystii widać malowidła ścienne wykonane w XIV wieku w manierze szkoły włoskiej. We wnętrzu znajduje się kamienna chrzcielnica z XVII wieku z warsztatu Santi Gucciego oraz złocony ołtarz główny i ołtarze boczne z XVIII wieku. W 1837 roku stanęła murowana dzwonnica. W 1916 roku wnętrze pokryto polichromią wzorowaną na krakowskim kościele Mariackim. Kult świętego wspierał kardynał Karol Wojtyła szczególnie po soborze watykańskim drugim, ukazując go jako symbol odnowy i reformy w Kościele. W niepołomickim sanktuarium w ciągu roku odbywają się dwa ważne odpusty: 4 listopada w uroczystość świętego Karola i 22 czerwca w dzień Dziesięciu Tysięcy Męczenników.