Великий князь Литовский и король Польский Казимир Ягайлович в 1469 году пригласил в Вильно монахов францисканского ордена. Им был выделен участок земли с деревянной постройкой за границами нижнего замка, рядом с королевской мельницей на реке Вилии.
Здесь монахи быстро возвели свой деревянный костел и монастырь, которые, однако, долго не простояли и полностью сгорели во время пожара в 1475-ом году. Тогда вместо них францисканцы начали возводить каменный костел с помощью местных мещан и шляхты. Однако основные работы выполняли все же они сами, так как среди монахов не мало было тех, кто владел строительными специальностями. Впрочем каменный костел так и не был достроен до конца, так как на завершающем этапе строительства из-за просевшего фундамента основные стены и своды костела обвалились, уцелели лишь пресбитерий и сакристия. Монахи посчитали, что причиной обрушения стала находившаяся рядом мельница, жернова которой при работе создавали вибрацию, на самом же деле это были ошибки в конструкторско-технических расчетах строителей при возведении костела. Во избежание прецедентов Великий князь Литовский Александр Казимирович все же перенес мельницу в другое место.
Обновление костела на укрепленном фундаменте началось в 1500-ом году. Кто был архитектором точно не известно, однако в строительстве принимал участие гданьский мастер Михаил Энкингер. Магистр Гданьска лично получил письмо-запрос на архитектора от Великого князя Литовского Александра Казимировича. Некоторые историки считают мастера автором проекта костела Святого Франциска и Бернардина. Строительство костела было закончено в 1511-1513-ом году при аббате виленского монастыря Яне с Коморова, которому принадлежит авторство ряда теологических трактатов и хроник ордена францисканцев.
Костел снова сильно пострадал от пожаров в 1560-ом и 1564-ом году, в результате чего обвалились готические своды и сгорела деревянная отделка интерьера. На этот раз восстановление костела затянулось надолго и было завершено только лишь в 1579-1580-ом году. В процессе реставрации над пресбитерием были построены крестовые своды и поставлены новые алтари.
Очередные значительные повреждения костелу Святого Франциска и Бернардина были нанесены в 1656-1659-ом году во время войны Росси с Речью Посполитой. На этом этапе очередных восстановительных работ, которые продолжались с 1660-ый по 1676-ой год, был переделан верх пресбитерия, его сделали ниже чем основной объем и перекрыли цилиндрическим сводом с распалубками. Также на торцах фасада вместо готических фронтонов были сделаны барочные.
Спустя столетие, после ремонта в 1794-ом году, во время осады российскими войсками Вильно, в костеле снова произошел пожар. При устранении последствий пожара был обновлен фронтон главного фасада и переделаны завершения башен. Несмотря на многочисленные восстановительные и реставрационные работы, костел сохранил свою аутентичную и готическую структуру.
Костел Святого Франциска и Бернардина имеет типичную структуру францисканского храма XV – начала XVII века, которая складывается из прямоугольного в основе объема 41,3 х 20,6 метра, сильно вытянутого пресбитерия 21,5 х 9,5 метра, который заканчивается полигональной алтарной апсидой. Такую архитектурную композицию имеют другие францисканские костелы XV – XVI века в Варшаве, Львове, Ковно, Пшеворске, Радаме. По углам главного и южного фасада возвышаются три башни многогранной формы с богатым декором. К южному фасаду примыкают каплицы, выполненные в барочном и ренессансном стиле.
На сегодняшний день костел Святого Франциска и Бернардина является памятником архитектуры, который находится на улице Майронё в старом городе Вильно. Так же он известен и под другими названиями как: костёл Франциска Ассизского и Бернардина Сиенского, костёл Свято́го Франци́ска Ассизского, но чаще всего о нем говорят, как о Бернардинском костёле в Вильнюсе.