Լվովում հայերը հայտնվել են XIII դարում Դանիիլ Գալիցիացի իշխանի հրավերով: Հայերի առաջին զանգվածային գաղթը Լեհաստան պայմանավորված էր այդ ժամանակներում թաթարների Հայաստան կատարած արշավանքով: XIV դարում անկում է ապրում երբեմնի ծաղկուն Կիլիկիայի հայկական թագավորությունը, որի բնակչության մի մասը նույնպես գաղթում է Լվով: Հայերի Լվով վերաբնակեցման վերջին ալիքը տեղի է ունենում XVI դարում:
Լվովի հայկական գաղութը Եվրոպայի ամենախոշորն էր Վենետիկի և Ամստերդամի գաղութներից հետո: Հայերը հիմնականում արհեստավորներ էին` կատարելագործվել էին մետաղի և ոսկու մշակմամն գործում, կարում էին կոշիկներ և պատրաստում սրբիչներ: Իրենց վարպետությամբ հատկապես աչքի էին ընկնում դրամի ձուլման վարպետները: Հատկապես կարևոր դերակատարություն ունեին առևտրականները: Նրանց կողմից ներկրվող գորգերը, մետաքսը, կտորեղենը, զենքերը, մրգերը, պղպեղը, գինիները Լվովի շուկաներում անվանում էին հայկական և գնահատվում էին շատ բարձր: Հայերը առևտուր էին անում Օսմանյան կայսրության, Պարսկաստանի, Ռուսաստանի, և բազմաթիվ այլ երկրների հետ: Լեհաստանում ասացվածք կար. այնտեղ, որտեղ առևտուր է անում մեկ հույնը, լացում են երկու հրեա, իսկ որտեղ առևտուր է անում մեկ հայը, լացում են երկու հույն:
1630թ տեղի հայկական եկեղեցին Ռեչ Պոսպոլիտայի տարածքում ունիա է կնքում կաթոլիկ եկեղեցու հետ: Միասնության պայմանները ստորագրվել են Լվովում:Հայ եպիսկոպոս Նիկողայոս Թորոսևիչը պաշտոնապես ճանաչում է Հռոմի պապի իշխանությունը: Այդպիսով հինադրվում է իր Հայ Կաթողիկե եկեղեցու Լվովի թեմը:
Ունիայի արդյունքում հայերը սկսեցին ձուլվել տեղացիներին: Եթե XVII դարում Լվովում ապրում էր 2000-ից ավել հայ, ապա 1793-ին կար 212 հայ, իսկ XX դարում մնացել էին լեհականացված հայկական ազգանուններով նախկին հայեր: Եկեղեցու մոտակայքում գտնվող գերազմանաքարերի վրա այժմ միայն լեհերենով գրված գրառումներ է կարելի գտնել:
Նույնպես ավելու շուտ կաթոլիկական բնութագրեր ունի եկեղեցին:
Տաճարի շինարարությունը սկսվել է 1363-ին: Լվովի ամենահին շինություններից է, որը կառուցել է ճարտարապետ Դորինգը վաճառականներ Կապաից (Թեոդոսիա) Հակոբի և Հայցարացաից Փանոսի գումարներով: Մասնագետները այն կարծիքին են, որ եկեղեցու շինարարությանը մասնակցել են հայ վարպետները, որովհետև այն ունի ընդհանրություններ Անիի տաճարների հետ:
Կաթոլիկ եկեղեցու հետ ունիա կնքելուց հետո 1690-ին բացվում է կանացի մենաստան բենեդիկտյան միաբանության կանոնակարգով: 1901-ին մահանում է արքեպիսկոպոս Իսահակ Իսակովիչը, որի հետնորդ Յուզեֆ Թեոֆիլ Թեոդորովիչը վերակառուցել է տաճարը, իսկ 1925-ին նա նախաձեռնում է տաճարի կապիտալ վերանորոգումը և տաճարը նկարազարդելու համար հրավիրում է նկարիչ Յան Հենրիկ Ռոզենին:
Սովետական շրջանում Լվովի հայ կաթողիկե թեմը լուծարվել է:1945-ին տեղի համարյա բոլոր հայերը ստիպված էին արտագաղթել Լեհաստան: Տաճարում սկզբնական շրջանում տեղակայվել է Լվովի պատկերասրահի, իսկ 1953-ին Լվովի Լենինի անվան թանգարանի պահոցը: 2000-ին տաճարը փոխանցվել են հավատացյալներին, սակայն հայ կաթոլիկ կամ այ առաքելական համայնք քաղաքում այլևս չկար: 2001-ին տաճարում առաջին անգամ կատարվել է հայերեն լեզվով ծառայություն: