La chiesa e il convento dell'Ordine dei Teatini vennero costruiti per volere del principe elettore Ferdinando e della moglie Enrichetta Adelaide di Savoia, per festeggiare la nascita del loro figlio.

 

I lavori per la costruzione iniziarono il 29 aprile del 1663 su progetto del bolognese Agostino Barelli che si era ispirato alla chiesa di Sant'Andrea della Valle a Roma; capo dei lavori era il padre teatino padovano Antonio Spinelli. La basilica si presenta con pianta a croce latina divisa in tre navate e coperte da volte a botte, transetto con cupola centrale e profonde cappelle laterali. Il piedicroce venne terminato nel 1672 e il comasco Giovanni Niccolò Perti iniziò la decorazione a stucchi bianchi con l'aiuto di Giovanni Antonio Viscardi e Abraham Leuthner.

 

Nel 1674 si inizia la costruzione della cupola, ma in seguito a una disputa fra Barelli e Spinelli, quest'ultimo venne rimpiazzato nel 1675 Enrico Zuccalli, che fece dei nuovi disegni per la struttura e la portò a termine fra il 1676 e il 1678. Nel 1679 costruì la Cappella dei Principi-elettori e nel 1690 terminò l'edificio aggiungendo alla facciata i campanili, alti 70 metri, originariamente non previsti. Le caratteristiche volute, ispirate alla Basilica di Santa Maria della Salute a Venezia erano un'idea di Spinelli.

Dopo circa cento anni dall'inizio dei lavori l'architetto di corte François de Cuvilliés il Vecchio venne chiamato da Massimiliano III di Baviera per metter mano alla facciata. Fra il 1765 e il 1768, con l'aiuto di suo figlio, realizzò la facciata odierna tardobarocca, movimentata da colonne, cornici e volute. Nelle quattro nicchie sono le statue di San Gaetano, di San Ferdinando di Santa Adelaide e di San Massimiliano.

 

Durante la seconda guerra mondiale la chiesa fu bombardata a quattro riprese dagli alleati subendo danni notevoli. Il suo restauro fu assai rapido, tanto che la chiesa venne riaperta al culto il 21 agosto del 1955.