Собор і далі залишається центром духовного життя Тернополя, місцем релігійних і культурних подій. У мережіоприлюднили архівні фото храму.
На місці сучасного собору у XVII столітті стояла православна Марійська церква, пошкоджена після татарських набігів.
У 1749 році дідич Тернополя, коронний гетьман Юзеф Потоцький, ухвалив рішення звести тут новий римо-католицький костел разом із монастирем. Будівництво тривало до 1779 року й було здійснене у стилі бароко. Храм отримав назву костелу святого Вінсента Феррера та перебував під опікою домініканців.
У другій половині XVIII століття в монастирських приміщеннях розміщувалися установи Тернопільського округу. 1820 року домініканців змусили залишити монастир, який передали єзуїтам. Вони перебували тут до 1848 року, після чого будівля частково використовувалася під гімназію. У 1851 році храм відвідав імператор Франц Йосиф І.
На початку ХХ століття домініканці повернулися до костелу.
У 1908–1910 роках відбулася масштабна реставрація: архітектор Владислав Садловський спроєктував новий купол, художник Кароль Політинський відновив і створив нові фрески, було встановлено орган, малі вівтарі та проведено електрифікацію.
У квітні 1944 року, під час боїв за Тернопіль, костел зазнав значних руйнувань. Відбудова завершилася у 1959 році. У 1978–1989 роках у храмі функціонувала Тернопільська картинна галерея.
У 1989 році споруду передали Українській греко-католицькій церкві, після чого вона отримала статус катедрального собору Тернопільсько-Зборівської архієпархії. Центральний неф прикрасили нові розписи художника Георгія Журавського.