1 października 1401 r. papież Bonifacy IX zatwierdził fundację klasztoru bydgoskich karmelitów. Bracia zakonni zajęli teren na przedmieściu Gdańskim (dzisiaj Plac Teatralny i obszar zajmowany przez budynek i parking Opery Nova). Kościół wzniesiono w północno-wschodnim narożniku całego zespołu klasztornego. W budowie obiektu pomagali mieszczanie bydgoscy, którzy „nie szczędzili ofiar, darów i wszelkiej pomocy”. Lokalizację zabudowań poza obszarem miasta potwierdza reguła zakonu, która zalecała budowę klasztoru w pewnym oddaleniu od skupisk ludzkich.
Pierwotny, prawdopodobnie drewniany kościół spłonął w 1409 r. podczas najazdu krzyżackiego, a następnie został odbudowany. Świątynię wzniesiono pod wezwaniem Najświętszej Marii Panny (później Wniebowzięcia Najświętszej Marii Panny).
Świątynia murowana Budowę murowanego kościoła karmelitów na przedmieściu Gdańskim ukończono w końcu XVI wieku. 8 lipca 1599 r. kościół konwentualny karmelitów został konsekrowany przez włocławskiego biskupa pomocniczego Franciszka ŁąckiegoKościół katolicki w Bydgoszczy. Kalendarium. Praca zbiorowa. Autorzy: Borodij Eugeniusz, Chamot Marek, Kabaciński Ryszard, Kutta Janusz, Pastuszewski Stefan. Była to budowla jednonawowa z ozdobnymi szczytami.