Budowa kościoła mariackiego w Toruniu związana jest z przybyciem do miasta zakonu franciszkanów w roku 1239. Już 4 lata później, w 1243 roku w klasztorze odbył się synod z udziałem legata papieskiego Wilhelma z Modeny, więc do tego czasu zdążono wznieść już jakieś zabudowania.
Kościół budowano w 4 fazach, od połowy XIII wieku do końca XIV wieku. Architektonicznie zaprojektowany jako budowla halowa, o trzech nawach przykrytych trzema osobnymi dachami, przy czym nawa północna w parterowej części stanowiła część wirydarza klasztornego, a na kościół otwierała się tylko empora, z której również było przejście do budynków klasztornych. Na północ do kościoła przylegały zabudowania klasztoru, na kształcie litery H, z podwójnym wirydarzem. Ściana nawy południowej zostały wybudowana w granicy działki, więc skarpy wzmacniające wybudowano od wewnątrz kościoła, co tworzy w nawie południowej płytkie kaplice.
Kościół jest zorientowany, a ściana prezbiterium sięga na Rynek Staromiejski, przyjmując rolę ściany fasadowej. Zwieńczona jest trzema sterczynkami.
Jako kościół franciszkański budynek kościoła nie posiada wieży.
Z pierwotnego gotyckiego wyposażenia w kościele się zachowały:
· drewniane dębowe stalle, dekorowane motywami maswerkowymi, prawdopodobnie częściowo polichromowane (obecnie zakryte przez późniejsze przemalowania), najcenniejszy element wyposażenia wnętrza zachowany na miejscu, jeden z najcenniejszych w Polsce zespołów snycerki średniowiecznej;
· późnogotycki krucyfiks z ok. 1510–1520;
· balustrada nad emporą północną;
· freski ścienne, w tym najstarsze Matki Bożej z Chrystusem w niebie, otoczonych przez chóry anielskie, w nawie południowej oraz scena Ukrzyżowania z Maryją, św. Janem i Aniołami w nawie północnej. Zachowane są również w nawie południowej malowidła z ok. 1380-1390 przedstawiające świętych, Chrystusa Bolesnego i Marię Bolesną pod architektonicznymi baldachimami, w których widoczne są wpływy malarstwa czeskiego i na północnej ścianie nawy głównej scena z łodzią z połowy XV wieku.
Poza kościołem eksponowane są:
· fragmenty witraży z końca XIV w. (od lat 50. XX wieku w Muzeum Okręgowym w Toruniu);
· ołtarz główny (poliptyk), od 1990 roku w Muzeum Diecezjalnym Sztuki Religijnej w Pelplinie. W części środkowej znajdowała się rzeźba przedstawiająca Koronację Maryi, po jej obu stronach złocone i posrebrzane figury świętych;
· dużych rozmiarów rzeźba Chrystusa w grobie z okresu 1380–1400 (obecnie w Muzeum Okręgowym w Toruniu).
Od początków XVI wieku, poprzez bezpośrednie kontakty kupców z miastami niemieckimi w ramach Hanzy rosły w mieście wpływy reformacji, czemu towarzyszył spadek liczby zakonników franciszkańskich. W połowie XVI wieku ostatni zakonnicy nielegalnie przekazali kościół i klasztor władzom miejskim.
Od 1557 roku kościół był użytkowany przez protestantów. W 1565 roku umieszczono tutaj szkołę ewangelicką, którą w 1568 roku przekształcono w gimnazjum, które zreformowane przez Henryka Strobanda stało się szkołą o bardzo wysokim poziomie.
Z czasów protestanckich w kościele zachowały się:
· najstarszy zachowany w Polsce prospekt organowy;
· manierystyczna ambona z 1605 roku;
· liczne wysokiej klasy artystycznej epitafia mieszczan, w tym epitafium rodziny Neisserów z 1594 roku, z obrazem malarza Fabiana, przedstawiającą chrzest Chrystusa na tle panoramy Torunia, poza tym epitafia Mochingerów, rodziny von den Linde (sprzed 1586), Strobandów (1590), Stadtländerów (1683 rok), Anny z Leszczyńskich Potockiej (1653), Wolfa Pistorisa;
W 1636 roku w mauzoleum wzniesionym przy drugim od wschodu przęśle prezbiterium, od strony północnej, pochowano królewnę szwedzką Annę Wazównę, zmarłej w 1625 roku, siostrę Zygmunta III Wazy, starościnę w Brodnicy i Golubiu, która jako gorliwa protestantka nie mogła zostać pochowana w grobach królewskich katedry na Wawelu. Barokowe mauzoleum wykonane w czarnym marmurze i białym alabastrze ma formę półkolistej kaplicy, do której prowadzi portal. Trumna ze szczątkami królewny spoczywa w krypcie pod mauzoleum. Usytuowanie mauzoleum rodzi dziś napięcia od strony turystów, którzy chcieliby z bliska zwiedzić ten wspaniały obiekt.
W 1974 roku, na skutek wyroku sądowego po tzw. tumulcie toruńskim, kościół i klasztor wrócił w ręce katolickie – opiekę nad nim przejęli bernardyni. Gimnazjum Akademickie z klasztoru przeniosło się do położonego tuż obok budynku tzw. Ekonomii – dawniej internatu szkoły.
Z czasów bernardyńskich pochodzi większość współczesnego wyposażenia kościoła, a szczególnie:
· siedmiokolumnowy, monumentalny ołtarz główny Zwiastowania Najświętszej Maryi Panny o bogatej biblijnej symbolice maryjnej z 1731 roku dzieła Jana Guhra i Chrystiana Kynasta;
· drewniany łuk tęczowy z lat 1728–1729;
· późnobarokowe ołtarze przy filarach nawy głównej;
· ołtarz polowy króla Jana III Sobieskiego, używany podczas Wiktorii Wiedeńskiej, podarowany dla kościoła przez pocztmistrza Rubinkowskiego;
· neogotyckie witraże wykonane przez firmę Binsfelda i Jansena z Trewiru na przełomie XIX i XX w. (lata 1898–1916).
W czasach bernardyńskich dokonano też poważnej przebudowy bryły kościoła. W 1798 roku rozebrano gotyckie bogato dekorowane szczyty nad nawami i potrójne dachy wznosząc obecny jeden dach dwuspadowy nad całym korpusem i nowe szczyty. Konstrukcja ta nie została dobrze przemyślana i kościołowi groziło pęknięcie pod zbyt dużym ciężarem konstrukcji dachu. Zapobiegają temu klamry spinające, widoczne pod sklepieniem naw kościoła.
W tym czasie doszło do największych zniszczeń kościoła w jego całej historii – w trakcie wojny francusko-pruskiej i pobytu Francuzów w mieście. Klasztor został zajęty pod koszary, kościół pod stajnię. Zniszczono wówczas część barokowych ołtarzy bocznych, witraże średniowieczne, znacznie zniszczono budynki klasztorne.
W XIX wieku, po zaborach władze pruskie dokonały kasaty zakonu bernardynów. Budynek klasztoru przekazano z powrotem na rzecz Gimnazjum Akademickiego – ale ze względu na zniszczenia podjęto decyzję o rozebraniu budynków klasztornych, sprzedaży cegieł z rozbiórki i budowy nowej siedziby dla szkoły w innym miejscu. Zachował się jedynie niewielki fragment skrzydła zachodniego, przylegający do kościoła, jak również kamienica od strony rynku, pełniąca pierwotnie funkcję furty klasztornej.
Budynek kościoła w 1821 roku przeszedł w posiadanie parafii św. Wawrzyńca, obejmującej obszar przedmieść: bydgoskiego i chełmińskiego. Kościół wyremontowano po zniszczeniach wojennych w latach 1825 – 1830. Kościół został poszerzony od strony północnej – dawne krużganki zostały włączone do kościoła poprzez przebicie wielkich łukowatych otworów w ścianach, tworząc w ten sposób oryginalną dwupiętrową nawę.
Z rozebranego w tym czasie kościoła dominikańskiego św. Mikołaja do kościoła mariackiego trafiły nieliczne elementy wyposażenia, jak obraz Matki Bożej Różańcowej czy feretron św. Mikołaja i św. Jacka.
Dziesięć lat później, 1 kwietnia 1831 biskup chełmiński Ignacy Matthy erygował parafię Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny w miejsce dawnej parafii św. Wawrzyńca. Parafia obejmowała swoimi granicami przedmieścia Torunia i podmiejskie wsie. Teren parafii ulegał wielokrotnie zmniejszaniu przez erygowanie nowych parafii w Toruniu, jak choćby św. Antoniego na wówczas podtoruńskiej wsi Wrzosy, Chrystusa Króla na Mokrym czy św. Michała Archanioła na bydgoskim przedmieściu.
Obecnie obszar parafii ograniczony jest do toruńskich ulic: Aleja Jana Pawła II, Aleja 500-lecia, Aleja 700-lecia, Aleja Solidarności, Bawarczyków (do ul. Legionów), Bema (2-128), Bydgoska (8-36), Chopina (22-26), Czerwona Droga 8, Derdowskiego, Franciszkańska 13, Fredry, Gałczyńskiego, Grudziądzka (5 i 4-12), Krasińskiego (1-45 i 2-44), Kraszewskiego, Legionów (1-17), Matejki (8-92, 19-95), Mickiewicza (1-49a i 2-56), Moniuszki, Morcinka, Odrodzenia (4, 7-13), Panny Marii 2, Plac Wolności, Prusa, Słowackiego (2-64 i 1-45), Sportowa, Stary Rynek 18, Stwosza, Szosa Chełmińska (2-74, 1-do Bema), Szymanowskiego, Tujakowskiego, Tuwima i Wały Gen. Sikorskiego (15-19).
Ważnym dla nas obecnie wydarzeniem, a wówczas jednym z wielu podobnych, było przybycie na parafię 1 lipca 1938 roku młodego prezbitera Stefana Wincentego Frelichowskiego, późniejszego męczennika z KL Dachau.
W 1985 r. umieszczono w południowej nawie szkatułkę z kośćmi palca ks. Frelichowskiego. W miejscu tym znajduje się tabliczka z napisem: GRÓB KOŚCI PALCÓW SŁUGI BOŻEGO KSIĘDZA STEFANA WINCENTEGO FRELICHOWSKIEGO.
Ks. Stefan Wincenty Frelichowski został beatyfikowany przez Ojca Świętego Jana Pawła II 7 czerwca 1999 roku. 31 marca 2001 roku na mocy dekretu ordynariusza toruńskiego biskupa Andrzeja Suskiego kościół i parafia otrzymali drugiego patrona, bł. Stefana Wincentego Frelichowskiego, a kościół został podniesiony do rangi Diecezjalnego Sanktuarium bł. ks. Stefana Wincentego Frelichowskiego.
W 2003 r. patronowi kościoła został dedykowany ołtarz: poświęcili go bp Andrzej Suski i bp Ignacy Jeż. Umieszczony pod wizerunkiem św. Barbary obraz błogosławionego został poświęcony na toruńskim lotnisku w dniu jego beatyfikacji.
21 sierpnia 2016 r. odbyło się uroczyste wprowadzenie nowego proboszcza parafii i kustosza sanktuarium, ks. prałata Wojciecha Niedźwieckiego, zastępującego ks. prałata Józefa Nowakowskiego, który odszedł na emeryturę po 40 latach sprawowania funkcji proboszcza.
Aktualnie obchodzone są 4 odpusty w kościele:
· Wniebowzięcia NMP – 15 sierpnia;
· Niepokalanego Poczęcia NMP – 8 grudnia;
· Zwiastowania Pańskiego – 25 marca;
· bł. Stefana Wincentego Frelichowskiego – 23 lutego.
Najnowsze prace konserwatorskie, prowadzone w XXI już wieku, miały na celu m. in.:
· wymianę pokrycia dachowego całego kościoła i wszystkich budynków plebani;
· konserwację zewnętrznych ścian ceglanych prezbiterium;
· konserwację, naprawę, oczyszczenie i zabezpieczenie witraży prezbiterium;
· odnowę malowań blend na sterczynkach, wg odtworzonych oryginalnych średniowiecznych wzorów.
W ostatnich latach wzbogacono również skład dzwonów w kościele. Pracownia Felczyńskich w Taciszowie odlała dwa nowe dzwony, „Święty Józef” oraz „Błogosławiony Stefan Wincenty”. Używane są obecnie głównie jako sygnaturki przy pogrzebach.