Murowaną świątynię około 1340 roku ufundował Kazimierz Wielki. Budowę przerwano po 1348 roku, po wzniesieniu fundamentów i murów prezbiterium, w 1369 roku kontynuował ją murator Cypser. Kościół konsekrowano w 1401 roku, ale budowa trwała do 1405 roku, gdy Władysław Jagiełło sprowadził kanoników regularnych laterańskich. Prace prowadzono jeszcze do 1477 roku, szczyt fasady dobudowano w 1500 roku, a wieżę w latach 1566–1582. W 1405 roku wzniesiono klasztor. 
To ogromna, monumentalna, ceglano-kamienna gotycka bazylika ze strzelistą wieżą. Trójnawowy, lekki i smukły kościół ma wydłużone prezbiterium z zakrystią, skarbcem i oratorium. Czteroprzęsłowy korpus otaczają kaplice i kruchty, przylega do niego wieża. Kościół z klasztorem łączy arkadowe przejście. Przy kruchcie uwagę zwracają dawne karcery, w których zamykano grzeszników. 
Gotyckie wyposażenie kościoła w większości zastąpiono barokowym. W ogromnym, drewnianym, bogato złoconym ołtarzu głównym, dziełem warsztatu Baltazara Kuncza z 1637 roku, znajdują się obrazy Tomasza Dolabelli. Manierystyczne stalle kanonickie z lat 1624–1632, zdobią figury świętych i obrazy na zapleckach, z warsztatu Tomasza Dolabelli. Ambona z XVIII wieku ma kształt łodzi. W prezbiterium zachowały się fragmenty gotyckich witraży z 1430 roku, razem wprawione w jedno okno. W kaplicy znajduje się malowany na desce, słynący łaskami obraz Madonny z Jabłuszkiem z przełomu XV i XVI wieku, przypisywany malarzowi Marcinowi Czarnemu. W kościele są największe krakowskie organy z 1957 roku, składające się z organów głównych na chórze muzycznym i organów bocznych w prezbiterium. 
Papież Jan Paweł II w 2005 roku podniósł kościół do godności bazyliki mniejszej. Odpusty odbywają się w Boże Ciało, 5 maja w dzień świętego Stanisława Kazimierczyka oraz 28 sierpnia w dzień świętego Augustyna.