L'arrivo ad Alghero dei frati Minori, e dunque l'edificazione del complesso conventuale, risale al XIV secolo. Chiesa e convento vennero riedificati in stile gotico - catalano nel corso del XV secolo. Il 17 febbraio 1593 il corpo centrale della chiesa venne danneggiato da un crollo, circostanza che rese necessari lavori di restauro che rinnovarono parte del tempio secondo i canoni del classicismo rinascimentale. I lavori si conclusero nel 1598.

 

La chiesa, edificata in pietra arenaria, è caratterizzata esternamente dalla torre campanaria, a canna esagonale su base quadrata e sormontata da una guglia, simile, anche se di dimensioni più modeste, alla torre della cattedrale.

 

La facciata è severa, ornata solo dal bel portale con architrave di gusto classico, in cui è scolpito lo stemma dei Francescani attorniato da angeli recanti gli strumenti della Passione, e da un piccolo rosone sormontato da un oculo cieco.

 

L'interno, concepito nel quattrocento a navata unica con cappelle laterali, si presenta, dopo i restauri della fine del cinquecento, nell'attuale impianto trinavato con cinque cappelle per lato. La navata centrale, divisa in cinque campate, è scandita da robusti pilastri cruciformi e archi a tutto sesto. Su una sporgenza del quarto pilastro a sinistra è collocata una scultura lignea del Cristo alla colonna, risalente al XVII secolo, che veniva portata in processione durante la Settimana Santa. Le cappelle ospitano alcuni sontuosi altari lignei, realizzati nel XVIII secolo in stile barocco, come quelli della Madonna degli Angeli, del Santissimo Sacramento e di Sant'Antonio da Padova.

 

La zona absidale, connessa alla navata centrale tramite un arco a sesto acuto su pilastri a fascio, è in stile gotico e risale all'ultimo ventennio del XV secolo. Il presbiterio è a pianta quadrata, coperto dalla bella volta stellata e costolonata da cui partono le nervature della volta dell'abside, a pianta semiesagonale. L'altare maggiore, dominato dalle statue della Madonna tra quelle dei santi Francesco d'Assisi e Antonio da Padova, è un'opera in marmi policromi della fine del settecento realizzata dallo scultore Giovanni Battista Franco. Ai lati del presbiterio si aprono alcune cappelle, in cui si ammirano i capitelli scolpiti che reggono gli archi e i costoloni delle volte. Notevole, a destra del presbiterio, la cappella del Santissimo Sacramento, alla quale si accede da un arco ribassato con estradosso decorato da gigli scolpiti. Particolare la decorazione dell'arco della seconda cappella a sinistra, costituita da una teoria di piccole sfere.

 

Dalla navata sinistra si accede alla sacrestia, abbellita da antichi arredi e simulacri lignei, che da a sua volta accesso al piccolo e suggestivo chiostro, costituito da due ordini di arcate a tutto sesto. L'ordine superiore risale al XVIII secolo mentre quello inferiore è quattrocentesco, con la serie di archi retta da un alternarsi di colonne e pilastri ottagonali. Dal chiostro si accede alla piccola cappella posta alla base del campanile, che riprende in piccolo la pianta del presbiterio (quadrato su cui si innesta un semiesagono), caratterizzata da capitelli scolpiti e volta ombrelliforme costolonata, dal centro della quale pende una gemma in terracotta in cui è raffigurato san Francesco nell'atto di ricevere le stimmate.