Закладено 13 вересня 1903 року і зведений до 1911 року. Проектував споруду та керував її будівництвом архітектор Теодор-Мар’ян Тальовський. Скульптори — П. Війтович, Л. Жепіховський, Ю. Шостакєвич та ін., художник — К.Сіхульський. Неоготичний стиль собору повторює багато елементів готичної архітектури: високі гостроверхі шпилі, стрільчасті вікна, портал з великою трояндою в центрі, внутрішній вертикальний простір. Петро Війтович, якого поляки називали «нашим Фідієм», прикрасив костьол скульптурною композицією «Розп'яття з Пристоячими». У 1926 році в храмі був встановлений один з найбільших органів в Польщі роботи відомої польської фірми братів Домініка і Вацлава Бернацьких.

 

 

На початку Першої світової війни австро-угорський уряд конфіскував церковні дзвони на військові потреби. Під час українсько-польської війни 1918—1919 років костьол був пошкоджений українською артилерією, як і інші будівлі під час майже п'ятимісячної облоги Львова, яку здійснювали українці після того, як залишили місто. На стіні є пам'ятка "Ex obsidione ruthenorum" — "З української облоги 6 і 9 березня 1919 року".

 

 

У 1939 поряд з храмом розірвалася авіаційна бомба, були пошкоджені шпилі і стіни. У 1946 костел було закрито, залишки органних труб звалені на хорах. Оскільки влада УРСР мало піклувалася про релігійні споруди і в основному сприяла їхньому знищенню, безлад панував у храмі до 1970-х, коли будівлю передано під склад.

 

 

У 1991 році храм було передано греко-католицькій громаді і освячений як церква св. Ольги та Єлизавети. Нині інтер’єр храму простий і скромний: білі стіни, деякі елементи декору темно-червоного кольору, м’яке світло крізь вітражі.