Для строительства первого деревянного костела был занят участок земли на Тихвинской площади между улицами Семинарской и Дворянской. Он состоял из двух частных усадеб, купленных в 1825 году.

Построен он был в 1826 году и освящен 15 августа того же года. Здание первого костела стояло на каменном фундаменте, портик главного фасада выходил на Тихвинскую площадь. В центральном двусветном зале на балконе находился одномануальный орган, игра на котором сопровождала праздничные службы.

Одним из главных жертвователей был граф Ю.П.Литта, выходец из Италии, деятель Мальтийского ордена и крупный царский сановник, выдвинувшийся при Павле I. Польский костел служил не только местом отправления религиозного католического культа (и, разумеется, не только для поляков, хотя они и преобладали в числе прихожан, среди последних были литовцы и французы, итальянцы и немцы). Волею исторических обстоятельств костел в Иркутске оказался в прошлом одним из центров демократичесой оппозиции царскому режиму в Восточной Сибири, возникновения дружественных российско-польских контактов.

В середине XIX в. Иркутский костел подвергся капитальному ремонту. Фасад его был частично реконструирован. Пришедший в ветхость музыкальный инструмент, сопровождавший богослужения, заменила специально выписанная из Петербурга фисгармония со звучанием, близким к органному... Несколько позднее интерьер костела украсил замечательный резной алтарь, выполненный в 1863 г. ссыльным польским повстанцем Игнацисм Эйхмиллсром. Летом 1879 г. во время большого иркутского пожара здание костела было уничтожено огнем.

В большом иркутском пожаре сгорел костел и все его службы.

Каменное здание римско-католического костела возведено на месте сгоревшего деревянного по проекту архитектора И.Ф.(Юзефа) Тамулевича. Работы начались в июне 1881 года, а к декабрю 1884 года строительство в основном было закончено. После освящения, состоявшегося 8 января 1885 года, в нем начались богослужения.

Сбор пожертвований на строительство каменного здания костела был объявлен в сентябре 1879 года. География пожертвований была весьма обширна - все римско-католические приходы Российской империи, были и обращения за финансовой помощью к митрополиту римско-католических церквей России. Все строительство обошлось в 63 163 руб. 16 коп. (на 17 марта 1885 г.), из них 55 958 руб. 84 коп. дали частные лица.

Внутренняя отделка католического костела была исполнена по рисункам и под наблюдением польского ссыльного художника и столяра Войцеха Коперского. Большой алтарь "прекрасной ажурной работы из дерева" установлен в 1888 году, два боковых алатаря - в 1892 году. Также из резного дерева был выполнен амвон (кафедра для проповедей), установленный в 1895 году. Выписанная из Варшавы фисгармония доставлена в иркутский костел и установлена в 1896 году. Каменное здание костела возводилось по проекту старшего архитектора строительного отдела Главного управления Восточной Сибири Яна Тамулевича в неоготическом стиле. Оно было открыто в 1884 г.

На территории католического костела в разных помещениях находились канцелярия прихода, квартиры служителей, школы и приюты для детей. Был разбит небольшой огород, где выращивали овощи для кухни приютов.

В 1921 году здание костела было национализировано. Попытки закрыть костел для проведения богослужений предпринимались несколько раз, однако это произошло только в апреле 1938 года. В здании разместилась Восточно-Сибирская студия кинохроники. В 1974-1978 годах проведены реставрационные работы, после которых в здании костела открыт органный зал Иркутской филармонии (3 ноября 1978 года).