Švč. Trejybės titulo bažnyčia pastatyta 1624–1634 metais Rotušės aikštės šiaurės vakarų kampe. Ji priklausė bernardinių vienuolynui. Seserys bernardinės Kaune įsikūrė XVI a., įsigijo Karaliaus Dvaro gatvėje medinį namą ir gyveno jame be klauzūros. Minsko vaivada kunigaikštis Aleksandras Masalskis, dukrai įstojus į Kauno vienuolyną, nupirko Kauno miesto kvartalą prie Rotušės aikštės, ribojamą Karaliaus Dvaro, Papilio, Neries gatvelių. Ten esančius namus nugriovė, jų sienas įjungdamas į naujai statomos bažnyčios ir vienuolyno sienas. Teritoriją aptvėrė aukšta mūro tvora.

Po 1668 m. gaisro nuniokota bažnyčia atnaujinta, išbaigtas interjeras. Ji priskiriama vėlyvojo renesanso stiliui su stipria gotikine tradicija. Pastatas yra halinio stačiakampio plano, skliautą palaiko trys poros grakščių piliorių, cilindrinį skliautą puošia rombų ir žvaigždžių nerviūros. Pagrindinio vakarų fasado, išėjusio į buvusią Neries gatvelę, frontone – keturi kontraforsai, išryškinantys trinavę plano struktūrą. Tarp kontraforsų - langai ir dekoratyvinės nišos. Fasade nėra įprastinių durų, jų vietoje - arkinis langas. Fasado dešinėje - prigludęs bažnyčios varpinės bokštas su puikiu portalu pietinėje sienoje. Jame įrengtos pagrindinės durys. Tad vidun įeinama ne iš uždaros Neries gatvelės, o iš Rotušės aikštės kampo. Portalo sąrama sudaryta iš trigubos laiptiškai siaurėjančios arkos. Jos sandrikas - klasiškas trikampis. Bokštas žemesnis už navų stogą. Jo kampiniai piliastrai suderinti su šoninių sienų piliastrais, langai su pusapskritėmis arkomis, nišos ir apskritų langų eilė išdėstyti simetriškai. Bažnyčia garsėjo turtingai išpuoštu rokoko stiliaus interjeru. Devyni altoriai buvo papuošti medžio raižiniais ir skulptūromis.

1864 m. į Kauną iš Varnių perkėlus Žemaičių vyskupijos centrą, bažnyčia ir rytinė vienuolyno dalis perduota Kauno parapijai, vienuolės iškeltos į kitus vienuolynus/ Bažnyčia parapijos lėšomis atnaujinta 1899 metais.

Bernardinių vienuolyno centriniai rūmai (t. p. XVI a.) – dviejų aukštų. Jų pirmame aukšte - puošni refektoriumo (valgomojo) salė su kryžminiais skliautais, išlikusiais ir dabar. 1975 metais ištiriamas rūsys, kuriame atidengti įmantrūs XVII amžiaus įrengimai viso pastato orui šildyti. Rūmų išorė yra vėlyvojo renesanso stiliaus su arkinėmis nišomis, tik rytinis frontonas yra barokiškas. Jo voliutomis išlankstytas pinjonas apkrautas vazų pavidalo pinakliais, o viršuje iškyla originalus metalinis trišakis su žiedais. Rūmai ir kiti vienuolyno pastatai kartu su bažnyčia yra apsupti aukšta mūrine tvora su kontraforsais ir puošniais vartais.

Netoli bažnyčios iš pietų pusės stovi bokštas – varpinė, pastatyta XVII a. prie tada buvusių kapinių. Tame bokšte yra pravažiuojama arka su didžiaisiais vartais iš dabartinės A. Jakšto gatvės. Dvigubi vartai yra mediniai su eglutės ornamentu. Tie senoviniai vartai buvo piešiami ir tapomi XIX ir XX a. dailininkų, jų tarpe K. Šimonio, G.Bagdonavičiaus, Z.Roemerienės. 1928–30 m. seminarijos rūmai buvo išplėsti, pristatant du aukštus: aktų salę ir patalpas 90 000 tomų bibliotekai. 1933 metais tarp bokšto ir bažnyčios buvo įterptas modernus trijų aukštų kunigų seminarijos administracijos pastatas, kuriame 1935 m. buvo įkurtas bažnytinio meno muziejus.

Nepriklausomybės metais ši bažnyčia buvo parapinė. Apie 1937 m. pavesta saleziečiams. 1940 m. parapija turėjo 5643 parapijiečius. Po Antrojo pasaulinio karo dar kurį laiką naudota seminarijos tikslais. Nuo 1962 m. uždaryta, interjeras sunaikintas, atiduota knygų bazės sandėliui. 1978 m. šventovė perduota Kunigų seminarijai. Buvo grąžintas pokario metais atimtas rektorato pastatas, Švč. Trejybės bažnyčia, kurią seminarija savo lėšomis restauravo, įrengė šiuolaikinį interjerą – modernų altorių, sietynus, vargonus, vitražus. 1982 m. vasario 17 d. ją pašventino vyskupas L. Povilionis.