1693 m. į Vilnių atvyko vienuoliai trinitoriai. Ši vienuolija įsikūrė Kryžiaus karų laikais ir rūpinosi krikščionių išpirkimu iš kitatikių nelaisvės. Į Vilnių atvyko reformuota vienuolijos atšaka. Karų su turkais laikais Lietuvos ir Lenkijos teritorijose juos ėmė globoti karalius Jonas Sobieskis. Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės etmono bei Vilniaus vaivados Kazimiero Jono Sapiegos iniciatyva Vilniaus priemiestyje, Sapiegų rezidencijos teritorijoje, vienuoliams pastatyta puošni bažnyčia ir vienuolynas. Bažnyčia buvo konsekruota Švč. Atpirkėjo Jėzaus Nazariečio titulu pirmą 1716 metais.

Bažnyčia garsėjo stebuklinga Jėzaus Nazariečio skulptūra, pagaminta Romoje pagal Madride saugotą stebuklingą Ecce Homo atvaizdą (dabar skulptūra yra Šv. apaštalų Petro ir Povilo bažnyčioje). Tokios skulptūros buvo statomos visų trinitorių bažnyčių didžiuosiuose altoriuose.
Bažnyčios architektūra ir išlikę jos dekoro fragmentai primena trinitorių veiklą ir liudija aukštą šventovės fundatorių meninės kultūros lygį. Pagrindiniame bažnyčios fasade įkomponuota skulptūrinė grupė simbolizuoja trinitorių veiklą: du krikščionis karius, patekusius į kitatikių nelaisvę, ir juos raminantį angelą.

XIX a. trinitorių vienuolynai caro buvo uždaryti, o bažnyčios paverstos cerkvėmis. Buvo sugriauti Antakalnio trinitorių bažnyčios šoniniai altoriai ir kitos bažnyčios interjero detalės, vienuolyne įrengtos kareivinės. Tarpukariu vienuolyno pastatuose veikė universitetinė ligoninė. Sovietmečiu bažnyčioje buvo įkurtas kariuomenės sandėlis. Nuo 1993 m. vienuolyno ansamblyje veikėVilniaus kunigų seminarija. 2000 m. čia įsikūrė Šv. Jono brolių ir seserų Šv. Jono Teologo vienuolynas, prie kurio susibūrė gyva ir veikli pasauliečių bendruomenė.