Główną fundatorką świątyni była księżna Maria Radziwiłłowa. Projektantami byli Łukasz Wolski i Hugo Kuder, a budowę rozpoczęto w 1907 roku. Architektura była wzorowana na wczesnochrześcijańskiej bazylice Św. Pawła za Murami w Rzymie. Koleją z Włoch sprowadzono 24 granitowe kolumny przeznaczone poprzednio dla bazyliki rzymskiej (1915). W 1923 roku Papież Pius XI konsekrował kościół, nadając tytuł bazyliki mniejszej. W 1931 roku świątynię, zgodnie z życzeniami fundatorki objęli salezjanie. Budowę ukończono w 1939 roku, pracami po śmierci H. Kudery kierował Andrzej Boni.
W czasie trwania II wojny światowej budynek kościoła nie poniósł większych strat. Po 1945 roku trwały dalsze prace nad wykończeniem budowy, wystrój wnętrza skomponowano przy udziale Stanisława Marzyńskiego. W latach 90. do bazyliki dobudowano wieżę, która stanowi ostatni element oryginalnego projektu, a która nie mogła być zrealizowana wcześniej ze względu na brak środków. Bazylika jest trzynawowa, o wymiarach 65×30 metrów i wysokości 22 m w nawie głównej, oraz 11 m w nawach bocznych.