Збудований у стилі раннього бароко на початку XVII ст. Храм є взірцем римської святині Іль-Джезу (Il Gesu) та вважається однією з найбільш культових споруд Львова.
Будівництво мурованого храму свв. верховних апостолів Петра і Павла розпочато у 1610 р., 31 липня цього року було посвячено наріжний камінь майбутньої споруди. 1630 року костел був завершений і освячений львівським архієпископом Яном Анджеєм Прухніцьким.
Храм свв. апп. Петра і Павла є однією з найбільших культових будівель Львова: його довжина — 41 м, ширина — 22,5 м, висота — 26 м.
2010 року Львівська міська Рада передала храм у власність Курії Львівської Архиєпархії Української Греко-Католицької Церкви. З огляду на те, що у певний період історії храм виконував функцію гарнізонного храму міста, на даний час храмом опікуються капелани Центру Військового Капеланства Курії Львівської Архиєпархії.