Доминиканский монастырь был основан в 1392 году. По цвету одежды монахов он был известен как «Монастырь Черных Братьев». Первая церковь при монастыре, скорее всего деревянная, была разрушена пожаром 1477 года. Каменный храм заложен в 1481 году. Не позднее 1483 года он был освящен во имя Девы Марии и Святых Ангелов.

В XVI веке орден доминиканцев был упразднен, монастырь закрыт, а в соборе устроено зернохранилище. В 1613 году финская лютеранская община отремонтировала здание с целью устроить в нем свою кирху. После того, как Выборг был взят русскими войсками в 1710 году, именно в этом храме Петр I принял присягу на верность от своих новых подданных.

В 1828—1832 годах собор реконструировали по проекту архитектора Карла Людвига Энгеля (Carl Ludvig Engel). В результате чего хаотичная к тому времени постройка, носившая следы многократных переделок, обрела классические пропорции.

В 1893-м году кирха была передана выборгскому лютеранскому сельскому приходу. Она сгорела во время бомбардировки в 1940-м году, но к июню 1944-го года была практически отремонтирована.

В советское время строение занимал штамповочный цех завода «Электроинструмент». Для заводских нужд внутри был построен промежуточный этаж, опиравшийся на железобетонные колонны, а снаружи возведены различные пристройки. 5 ноября 1989 года в уже покинутом арендаторами здании вспыхнул пожар. С тех пор остов стен средневекового здания стоит без кровли, никаких мер по консервации постройки, не говоря уже о реставрации, не предпринимается.

В ноябре 2012 года руины храма были переданы в безвозмездное пользование православной религиозной организации «Успенское подворье Введенского ставропигиального мужского монастыря Оптина пустынь» в Санкт-Петербурге. Предполагалось обустройство в нем концертного зала классической и духовной музыки.

Летом 2020 года появилась информация, что обитель отказалась о своих прав на здание, и памятник передан от Росимущества Выборгскому музею-заповеднику.

8 и 23 августа 2020 года глава комитета по культуре Ленинградской области Владимир Цой организовал два субботника по уборке мусора с территории собора.

Летом 2022 году начаты работы по консервации. К сожалению, о полноценной реставрации речь пока не идет.