Su fundación se debe a fray Martín de Valencia, y se comenzó a construir hacia 1535 a cargo del alarife fray Alonso de Soto. Ofrece a primera vista un aspecto de fortaleza o castillo, acentuado por las almenas que coronan su fachada principal.

Su portada de piedra fue terminada hacia 1590, en ella la ventana del coro está adornada con ramos de uvas, molduras en forma de roleos sobre las cuales hay dos figuras humanas. Llama la atención la forma en que la torre del campanario, erigida en 1716, se une a la fachada mediante un contrafuerte muy abierto. El remate con su reloj data de 1872.

Un retablo plateresco figura en su altar principal, catalogado como uno de los tres más valiosos del México del siglo XVI. Además, destacan dos púlpitos del siglo XVII realizados en cedro rojo y ocho retablos dotados de excelentes pinturas y esculturas.

El claustro, terminado hacia 1604, muestra una serie de arcos de medio punto soportado por columnas singulares, mezcla del arte indígena y español.

En el costado izquierdo del templo se distingue la portada porciúncula, que significa pequeña porción de tierra, que los hermanos benedictinos dieron en Italia a los franciscanos; exhibe una bella decoración en relieve sobre el arco de la entrada. A la derecha del acceso principal se localiza la Capilla de la Tercera Orden de San Francisco, erigida hacia 1696.