Helligaandskirken var oprindeligt en katolsk klosterkirke, men blev efter Reformationen i 1537 indviet til protestantisk sognekirke. I 1813 bliver filosof og teolog Søren Kierkegaard døbt i kirken.
Selve bygningen blev i 1728 raseret af en ildebrand, som ødelagde interiør, men ikke det tilstødende Helligaandshus, der i dag bruges til udstillinger, og som i øvrigt er den ældst bevarede Middelalderbygning i København.
Efter branden genindviedes kirken i 1732, hvorfor det interiør, man ser i dag, bærer præg af en barok stilart.
Frem til efteråret 2024 er kirkerummet lukket pga. renovering. Kirkens aktiviteter fortsætter i Helligaandshuset og højmesser foregår i Christiansborg Slotskirke.