Каменный монастырский комплекс был построен в1652 г. По данным инвентарной описи1784 г., почти на этом месте, но несколько в сторону бывшей Космодемьяновской (Козьмодемьяновской) улицы находился православный Космодемьяновский монастырь, который в начале ХVII в был насильственно обращен в униатский.

В течение XVIII– XIX веков храм и прилегающий к нему монастырский корпус неоднократно перестраивались, прежде чем принять нынешний архитектурный облик.

В 1741 г. бернардинский монастырь пострадал от пожара, после которого подвергся реконструкции. В1852 г. монастырь был упразднен и переведен в Несвиж. С 1860 г. прежний костел стал православным храмом. Здание не раз перестраивалось. С северо-востока к храму прилегает П-образный двухэтажный корпус. В 1870 г. храм после ремонта был освещен во имя Святого Духа, и в том же году при нем открыли мужской православный монастырь, просуществовавший до 1922 г.

В соборе хранится чудотворная икона Минской Богоматери, которую считают небесной заступницей города. Также в храме хранятся мощи святой Софии Слуцкой, которая всю жизнь боролась за сохранение православия на белорусских землях.