У грудні 1392 р. король Владислав Ягайло, перебуваючи у Дрогобичі, видав документ про закладення нового мурованого готичного костелу, який мав бути одночасно і оборонною спорудою. При освяченні храм отримав титул Успіння Пресвятої Діви Марії і св. Варофоломія.

У 1511 р. костел відбудували після значних пошкоджень, яких він зазнав під час нападу на місто татарів та волохів 1498 р.

Напади на місто, що супроводжувались руйнуваннями святині, продовжувались і далі, зокрема у 1594, 1624 та 1648 рр. У 1664 р. костел частково відновили.
Протягом XVІІ-ХХ ст. пребеудовано оборонну вежу на дзвіницю (1739 р.), переобладнано старі та споруджено нові вівтарі, ліквідовано бійниці та понижено дах (1790-1793 рр.). Були проведені реставраціх у 1881-1882, 1906-1913 та 30-х рр. ХХ ст. (відновлені фрески).

У 1949 р. костел закрили, розташували в ньому склад театрального реквізиту. З 1989 р. храм повернувся до громади.