Костел Марии Магдалины был заложен в 1600 г. на месте старого деревянного храма. Строительство, которое осуществляли архитекторы Я. Годний и А. Келар, было завершено в 1635 г.
Костел неоднократно испытывал опустошения, поскольку находился за пределами городских укреплений.
Во второй половине XVII в. костел пострадал от пожара. Костел существенно увеличили при восстановлении, достроив нефы.
Следующая перестройка, выполненная архитектором М. Урбаником, была завершена в 1754 г. В её результате изменились фасады, были достроены башни, появились статуи работы С. Фесингера.
В 1870 г. башни приобрели сегодняшний вид.
В 1880 г. расчистили площадь перед костелом, построили лестницу с террасой, которая ведет к главному порталу.
Здание представляет собой трехнефную шестистолпную базилику с вытянутым хором и граненой апсидой, перекрытыми системой крестовых сводов. Простые плоскости боковых фасадов, ритмично расчлененные рядом высоких окон, оттеняют насыщенный декоративными элементами главный фасад. Традиции ренессанса сочетаются с чертами стиля барокко.
Характерное для Возрождения горизонтальное членение развитыми карнизами, применение классического сочетания дорических — в первом, ионических — во втором и коринфских — в третьем ярусах пилястр усложняется изломанной линией фронтонов, повторяющими её полукружиями балкона на портале и крыльями лестницы, исполненными динамики фигурами по бокам щита.
Напряженное нарастающее к центру движение подчеркивается взметнувшимися вверх башнями, ставшими главным мотивом декоративного образа здания. В нём отразилось присущее львовской архитектуре второй половины XVII в. влияние североевропейского зодчества. В украшенном альфрейными росписями интерьере сохранился прекрасный образец пластики первой половины XVII в.
Интерьер костела был расписан в начале ХХ в.
В 1932 году здесь был установлен изготовленный в Чехии орган, самый большой на территории Украины. В 1960-х гг. в костеле разместился органный зал Львовской консерватории им. М. Лисенко. Сейчас в соборе расположен Львовский дом органной и камерной музыки.
