Храм був заснований у 1745 році Людовиком Каліновським. Освячений у 1761 році єпископом Антонієм Воловічем. Двічі, протягом декількох років, цей храм ставав парафіяльним, однак, переважно брати капуцини займалися душпастирством посеред вбогої частини населення міста. В 1888 році ченців змусили покинути монастир. Храм не зруйнували за умови, що служити в ньому будуть тільки дієцезіальні священики.

1932 рік – більшовицька влада закриває храм. Але під час окупації німецькими військами храм вдалося відкрити і навіть відреставрувати, після чого він діяв до 1961 року. Комуністична влада, віддаючи храм під лекторій товариства “Знання”, де читались лекції атеїзму, перебудувала також інтер’єр та фасад святині. Завдяки молитвам та стражданням переслідуваних католиків, у 1991 році храм був повернений римо-католицькій громаді міста Вінниці. Після реставрації храму згідно первісного проекту в стилі тосканського бароко, він був освячений єпископом Єжи Домбровським з Варшави. На початку відновлення парафії душпастирську працю тут виконували священики з Христового Товариства, однак від 1992 року повернулися до свого монастиря брати капуцини: майже через 100 років після вигнання їх царем. Сьогодні парафія Матері Божої Ангельської у Вінниці має повністю відреставрований храм.