Początki kościoła św. Wojciecha we Wrocławiu sięgają 1. połowy XII wieku. Pierwotna świątynia została wzniesiona w stylu romańskim i konsekrowana w 1112 roku przez biskupa wrocławskiego Żyrosława I. Prawdopodobnie fundatorem kościoła był Bogusław – brat możnowładcy śląskiego Piotra Włostowica i właściciel posiadłości na lewym brzegu Odry. Był to wówczas pierwszy kościół parafialny lewobrzeżnego Wrocławia, który powstał na długo przed lokacją miasta w 1242 roku. W 1148 roku kościół przekazano kanonikom regularnym św. Augustyna z opactwa na Piasku, które należało do flamandzkiej Kongregacji z Arrouaise. Kanonicy regularni sprawowali patronat nad kościołem parafialnym św. Wojciecha do 17 kwietnia 1226 roku, kiedy biskup wrocławski Wawrzyniec odkupił prawo własności do kościoła św. Wojciecha od opata Witosława.  

Zaledwie dwa tygodnie później, w dniu 1 maja 1226 roku, biskup Wawrzyniec przekazał kościół dominikanom, którzy przybyli do Wrocławia z Krakowa. Jednocześnie biskup zwolnił zakonników z posługi duszpasterskiej, a parafia została przeniesiona do pobliskiego kościoła św. Marii Magdaleny. Pierwszym przeorem konwentu został bł. Czesław, którego uznaje się za założyciela wrocławskiego klasztoru dominikanów. 

Niemal od razu dominikanie przystąpili do budowy nowego romańskiej świątyni, która powstała w latach 20. i 30. XIII wieku i prawdopodobnie składała się ze sklepionego prostokątnego prezbiterium i wydłużonej, krytej stropem, nawy. Kościół i klasztor ucierpiały podczas najazdu tatarskiego w 1241 roku. W latach 50. i 60. XIII wieku wzniesiono gotycki korpus nawowy z transeptem, czyli nawą poprzeczną. Natomiast w 1295 roku rozpoczęto budowę nowego, wielobocznie zamkniętego, prezbiterium, która zapewne zakończyła się przed 1330 rokiem, bowiem w dniu 14 września 1330 roku prezbiterium zostało konsekrowane przez biskupa wrocławskiego Nankiera. Prawdopodobnie w pierwszych dekadach XIV wieku powstały również zabudowania klasztorne.  W 1359 roku została ukończona wieża kościoła, która stała się ważnym akcentem w panoramie Wrocławia. W związku ze powstaniem nowego prezbiterium, wyższego od korpusu nawowego o około 7 metrów, powstała konieczność podwyższenia nawy i transeptu, które przypuszczalnie nastąpiło w 2. połowie XV wieku – równocześnie z wydłużeniem nawy o dodatkowe przęsło od strony zachodniej. W średniowieczu wnętrze kościoła było zdobione polichromią, o czym świadczą jeszcze przekazy z XVII wieku. Fragmenty gotyckich malowideł ściennych, pochodzących z lat 70. XV wieku, zachowały się w kaplicy podwieżowej. Okna świątyni były wypełnione barwnymi witrażami, we wnętrzu znajdowało się 14 późnogotyckich ołtarzy. Pod koniec XVI wieku przebudowano i nadano renesansową formę hełmowi wieży, który uległ zawaleniu w 1581 roku. 

Około 1466 roku, po północnej stronie kościoła, powstał kościół pomocniczy św. Wita, który następnie przebudowano w latach 1488 – 1515.  W 1667 roku kościół został zbarokizowany i poświęcony św. Józefowi. Ponowna przebudowa kościoła św. Józefa, której fundatorem był kupiec Piotr Zerbst, miała miejsce w 1717 roku, a pracami kierował mistrz budowlany Benedykt Miller.  

W 1679 roku, pod kierunkiem włoskiego architekta Carla Rossiego, powstała Kaplica Loretańska, którą ufundował Johann Franz von Würben. Była to niewielka budowla sakralna we wnętrzu      kościoła, która nawiązywała do słynnego Santa Casa w Loreto. Kaplica Loretańska, pierwotnie umiejscowiona w zachodniej części chóru, została w 1741 roku przesunięta w kierunku wschodniego zamknięcia prezbiterium, a w 1850 roku nastąpiła rozbiórka kaplicy. 

W latach 1711-1730 powstała barokowa kaplica bł. Czesława, którego publiczny kult został zaaprobowany przez papieża Klemens XI w 1713 roku. Kaplicę ufundował biskup wrocławski  Franz Ludwig von Neuburg, hrabia Johann Anton von Schaffgotsch i przedstawiciele arystokracji śląskiej. Prace budowlane prowadził mistrz budowlany Benedykt Miller,a autorami wystroju byli rzeźbiarze Georg Leonhard Weber ze Świdnicy i Franz Joseph Magnoldt z Wrocławia, a także malarze Johann Franz de Becker, Ignaz Depée i Johann Jacob Eybelwiser. Całość prac nadzorował dominikanin Ceslaus Schmal, którego doczesne szczątki spoczęły pod kaplicą bł. Czesława. W centralnym miejscu kaplicy umieszczono alabastrowy sarkofag z relikwiami błogosławionego dominikanina, którego życie i cuda zostały ukazane w dwudziestu czterech reliefowych scenach zdobiących sarkofag.  

Od czasów średniowiecza klasztor braci kaznodziejów,, istniejący przy kościele św. Wojciecha we Wrocławiu, był jednym z ważniejszych ośrodków dominikańskich w Polsce – konkurując z najstarszym i największym konwentem w Krakowie. W 1520 roku utworzono przy nim studium generalne,które posiadało prawa uniwersyteckie. Klasztor był również centralnym ośrodkiem kontraty śląskiej w ramach prowincji polskiej zakonu. Z powodów zmian politycznych na Śląsku klasztor kilkakrotnie przechodził do prowincji czeskiej, a następnie wracał do prowincji polskiej. Ostatecznie, w 1754 roku, a więc trzynaście lat po zajęciu Śląska przez Prusy, klasztor we Wrocławiu i siedem innych śląskich placówek dominikańskich utworzyły samodzielną Kongregację Śląską bł. Czesława,w której funkcję wikariusza generalnego pełnił przeor wrocławski. 

W 1810 roku na terenie pruskiego Śląska doszło do kasaty klasztorów. Likwidacji uległ wówczas także klasztor dominikański we Wrocławiu, a kościół św. Wojciecha przekazano duchowieństwu diecezjalnemu. Zabudowania klasztorne początkowo służyły jako magazyn, a na początku XX wieku zostały rozebrane. Zachował się jedynie barokowy refektarz letni, który przetrwał do naszych czasów.  

Pod koniec II wojny światowej, kiedy Wrocław został ustanowiony niemiecką twierdzą (Festung Breslau), kościół św. Wojciecha uległ zniszczeniu w wyniku bombardowania miasta. Naloty i ostrzał artyleryjski przetrwała tylko kaplica bł. Czesława, zakrystia (obecnie kaplica akademicka św. Dominika) i kaplica Męki Pańskiej (obecnie zakrystia). W latach 1946-1949 miały miejsce  prace zabezpieczające, ale świątynia pozostawała w ruinie. 

W 1951 roku administrator apostolski archidiecezji wrocławskiej, ks. infułat Kazimierz Lagosz, sprowadził dominikanów, którzy przystąpili do odbudowy kościoła. Szczątki doczesne ks. Kazimierza Lagosza, jako współczesnego fundatora kościoła i klasztoru, przywieziono z Cmentarza Powązkowskiego w Warszawie i złożono w podziemiach świątyni, co upamiętnia tablica przy wejściu do zakrystii. 

W 1953 roku erygowano dom zakonny, który z czasem został przekształcony w konwent. Natomiast w dniu  9 listopada 1958 roku, metropolita lwowski i arcybiskup krakowski Eugeniusz Baziak dokonał uroczystego poświęcenia odbudowanego kościoła. W następnych dziesięcioleciach trwały kolejne prace restauratorskie i  badania architektoniczne – prowadzone pod kierunkiem Edmunda Małachowicza. W 1968 roku rozbudowano organy kościoła – wykorzystując piszczałki instrumentu pochodzącego z rozebranego kościoła ewangelickiego w Prudniku. W początkach lat 70 i 80. XX w. miały miejsce prace nad wystrojem wnętrza kościoła i wówczas powstały witraże w kościele i kaplicy bł. Czesława. 

Po 1945 roku odbudowana została również kaplica św. Józefa, która również ucierpiała podczas bombardowania Wrocławia. Ponownie otrzymała ona fasadę o barokowym szczycie – ozdobioną figurą św. Józefa. Przez pewien czas kaplica służyła duszpasterstwu akademickiemu, a obecnie  odbywają się w niejdyżury spowiedzi oraz odbywa się całodzienna adoracja Najświętszego Sakramentu. 

W 1959 roku do  świątyni wprowadzono cudowny obraz Matki Boskiej Podkamieńskiej, który przywieziono z Krakowa. Nazwa wywodzi się od miejscowości Podkamień (ob. Ukraina), gdzie wizerunek znajdował się do końca II wojny światowej i cieszył się tam wielkim kultem. Obraz, który w 1727 roku został koronowany koronami papieskimi, nawiązuje do słynnego przedstawienia Matki Bożej Śnieżnej z rzymskiej bazyliki Santa Maria Maggiore. Wybór stolicy Dolnego Śląska był motywowany tym, że właśnie w tej części Polski swój nowy dom znaleźli mieszkańcy Podkamienia i okolic. W ten sposób kościół dominikanów stał się miejscem modlitwy i spotkań Kresowiaków. Rokokowy ołtarz (datowany na około 1760 r.), w którym umieszczono cudowny wizerunek, przeniesiono w 198 roku z kościoła św. Bartłomieja w Topoli koło Ząbkowic Śląskich. 

W 1957 roku metropolita wrocławski, arcybiskup Bolesław Kominek, erygował parafię św. Wojciecha, która istniała do 1999 roku. Od 1963 roku, kiedy doszło do ustanowienia bł. Czesława Patronem Wrocławia przez Stolicę Apostolską, świątynia stała się sanktuarium błogosławionego. Ponadto, ze względu na obecność cudownego obrazu Matki Bożej Podkamieńskiej, jest także ważnym sanktuarium maryjnym Wrocławia i archidiecezji wrocławskiej. Przez kilka dziesięcioleci w kościele były odprawiane Msze w obrządku ormiańskim, dlatego przy klasztorze stoi ormiański krzyż (chaczkar), a skwer, na którym się znajduje nosi nazwę Skweru Ormiańskiego.