Najstarsze pisane wzmianki o kościele pochodzą z XVI w., a istnienie w tym miejscu budowli potwierdziły prowadzone w XIX i XX w. badania architektury i prace archeologiczne. Pierwsza świątynia (X-XI w.), drewniana, składała się z małego prezbiterium, nawy oraz przedsionka; kolejna budowla nabudowana na poprzedniej w 2. poł. XI wieku posiadała również drewnianą podłogę. Z tego okresu pochodzą też ślady cmentarza odnalezione w pobliżu kościoła. Kamienną budowlę, na bazie dwóch poprzednich, postawiono na przełomie X i XI w., a następnie, w XII w. przebudowano i to właśnie te romańskie mury podziwiamy do dnia dzisiejszego.

W roku 1404, dzięki bp. Piotrowi Wyszowi Radolińskiemu, kościół stał się prebendą uniwersytecką. W 1453 r. na zaproszenie kard. Zbigniewa Oleśnickiego i króla Kazimierza IV Jagiellończyka, to właśnie tutaj wygłaszał swoje kazania niezwykle uznawany wówczas kaznodzieja, św. Jan Kapistran, franciszkanin, założyciel obserwanckiej gałęzi swego zakonu, zwanej popularnie bernardynami.

Kolejna przebudowa nastąpiła dopiero w wieku XVII. Ze względu na podwyższający się z biegiem czasu poziom rynkowego bruku, kościółek podwyższono o ok. 4 m (posadzkę romańską o ponad metr) i wzmocniono cegłą. Wówczas wykuto charakterystyczne okrągłe okienka. Prezbiterium przykryto sklepieniem kolebkowym, zaś nawę kopułą. Odtąd, zamiast od strony południowej, do świątyni wchodzi się wejściem wykutym w ścianie zachodniej, od północy dobudowano niewielką zakrystię, a nieco później, od strony południowej  drewnianą kaplicę pw. św. Jana Nepomucena. W czasie przeprowadzonej w XVIII w. restauracji obiektu drewnianą zakrystię wymurowano, świątynię udekorowano malowidłami Andrzeja Radwańskiego, a boczna kaplica przemianowana została na kaplicę bł. Wincentego Kadłubka. Wstawiono też nowe, poświęcone przez bp. Michała Koźmina ołtarze (m.in. ołtarz główny z XVII-wiecznymi obrazami Matka Boska z Dzieciątkiem i Św. Tekla, oraz z figurami św. Wojciecha i św. Stanisława), a także chór i barokowy konfesjonał.

Wraz z wybuchem powstania krakowskiego (1846 r.), w kościele św. Wojciecha urządzono lazaret dla rannych oraz więzienie. Gruntowny remont zarządzony następnie przez ówczesnego gospodarza, zaowocował nowymi tynkami, przy czym romańskie mury wraz ze strzelistym okienkiem w prezbiterium pozostały wyeksponowane. Wtedy też ustawiono otaczające świątynię kamienne pachołki z łańcuchami.

W czasie międzywojnia udało się m.in. osuszyć fundamenty, naprawić romańskie tynki i dobudować ganek łączący prezbiterium z kaplicą bł. Wincentego. Jednocześnie trwały prace konserwatorskie i badania archeologiczne.

Ostatnich poważnych zmian dokonano w latach 60. XX w. Usunięto dwa barokowe ołtarze i ambonę, a popękane malowidła w kopule zastąpiono pracami autorstwa Eugeniusza Czuchorskiego. Wtedy też dokonano podziału na dwa poziomy budowli: górny stanowiła teraz świątynia, zaś dolny  ekspozycja dotycząca podziemnej historii Rynku. Tam właśnie, na wystawie zorganizowanej przez Muzeum Archeologiczne w Krakowie, możemy obecnie podziwiać rekonstrukcję pierwszej, drewnianej świątyni pw. św. Wojciecha, fundamenty jej romańskich murów i liczne, odnalezione przez archeologów eksponaty.

Od roku 1949 kościół św. Wojciecha jest kościołem rektoralnym.