Kościół, pierwotnie drewniany, został wzniesiony w latach 1669–1710 dla zakonu kamedułów przybyłych tu z Bielan krakowskich. Prace wykończeniowe ciągnęły się jednak przez następne pół wieku. Kościół wzniesiony został w stylu późnobarokowym na planie wydłużonego ośmioboku z dwiema dużymi kaplicami. Wnętrze kościoła zdobi stiukowa dekoracja rokokowa oraz cenne obrazy. W zakrystii na sklepieniu znajdują się malowidła M. A. Palloniego z drugiej połowy XVII wieku. 

Oprócz kościoła zachowały się inne zabudowania klasztorne: refektarz, infirmeria, dom gościnny i 13 eremów. Kameduli zostali wypędzeni z Warszawy przez zaborców i nie wrócili już nigdy na warszawskie Bielany.
Siedziba Kampinosko-Bielańskiej Kapituły Kolegiackiej. Z zespołem klasztornym sąsiaduje dawna Akademia Teologii Katolickiej, obecnie Uniwersytet Kardynała Stefana Wyszyńskiego.

Najbardziej znanym kamedułą dzięki powieści Henryka Sienkiewicza na warszawskich Bielanach był brat Jerzy czyli pułkownik Jerzy Michał Wołodyjowski - jego figura w habicie znajduje się w otworze wieży kościoła. W kościele kręcone były zdjęcia do serialu telewizyjnego „Plebania”.