Tytuvėnų dvaro inventoriuje 1555 m. minima bažnyčia. Dvaro valdytojas Andrius Valavičius 1613 m. pakvietė į Tytuvėnus bernardinų vienuolius, pažadėjo juos aprūpinti žemėmis ir kitomis dotacijomis. Bažnyčios ir vienuolyno statybai fundatorius skyrė žemės ir 10 000 auksinų. Pirmuoju vienuolyno prioru (vyresniuoju) ir statytoju buvo Bernardinas Švabas.
1614 m. mirus A. Valavičiui, jo brolis Jeronimas Valavičius 1618 m. bernardinams dovanojo apie 350 ha žemės. Statyboms vadovavo Tomas Kasparas. Pastatytas vienuolynas, 1618-1633 m. – bažnyčia. Ją 1635 m. lapkričio 1 d. konsekravo vyskupas Jurgis Tiškevičius, bažnyčia turėjo 6 altorius. Vilniaus vyskupas Eustachijus Valavičius bažnyčiai nupirko paveikslų, apmokėjo už Vilniuje nulietą didįjį varpą. Nemaža pinigų ir daiktų vienuolynui ir bažnyčiai dovanojo ir kiti Žemaitijos bajorai. Kartu pastatyti ir ūkiniai trobesiai: svirnas, tvartai, daržinės, malūnas.
Manoma, kad 1616 m. įsteigta parapinė mokykla. 1736 m. pastatyta mokykla, 1764-1770 m. – naujokynas. Bažnyčia nukentėjo per 1700-1721 m. karą. 1708 m. Rusijos kariuomenė apiplėšė bažnyčios lobyną, pagrobė brangių daiktų. Apgriautas vienuolynas ir bažnyčia. 1734 m. uždengtas bažnyčios stogas.
1735 m. baigtas statyti antras bokštas. Bažnyčioje 1764 m. iškirsti keli nauji langai, bokšte įrengtas laikrodis, rekonstruotas vienuolynas. 1771-1773 m. priešais bažnyčios duris pastatytas uždaras tambūras. Prie bažnyčios šiaurės vakarų kampo 1772-1780 m. pristatytas erdvus uždaras kiemas (kluatras) su arkadinėmis galerijomis. Kiemo centre 1775 m. sumūryta laiptų (pakopų) koplyčia su bokšteliu. 1780 m. pastatytas mūrinis 2 aukštų tarnų namas su svirnu. 1798-1801 m. pastatyti ūkiniai trobesiai, 1801-1804 m. sumūryti ūkiniai vienuolyno vartai. Dail. M. Sabaliauskas 1824 m. iš naujo nutapė galerijos freskas.
Tytuvenai1, 2007-04-21.jpg
Iš vienuolyno 1831 m. į sukilimą išėjo 5 klierikai. Vienuolis Benediktas Misevičius 1831 m. Lenkijoje suimtas ir ištremtas į Sibirą. Kunigas Andrius Petravičius 1863 m. ištremtas į Sibirą (1875 m. mirė Irkutske). Rusijos valdžia 1864 m. vienuolyną uždarė, atėmė jo žemes, didžiąją dalį bibliotekos. Bažnyčia paversta parapine. Į Tytuvėnų apylinkes atkelta rusų kolonistų.
Lietuvos banko proginė moneta su bažnyčios atvaizdu (50 litų, sidabras, Lietuvos monetų kalykla, 2009 m.)
1868 m. pavasarį įsakoma uždaryti Tytuvėnų bažnyčią ir perduoti ją stačiatikių dvasininkijai. Vyskupas Motiejus Valančius pasipriešino bažnyčios uždarymui, o žmonės rinkosi jos ginti. Po 3 mėnesių bažnyčia grąžinta tikintiesiems. Klebonas L. Tarvydas 1888 m. nupirko iš varžytinių uždaryto vienuolyno pastatus ir dovanojo juos parapijai. Klebonas Feliksas Sereika 1896 m. valdžios įsakymu 2 m. uždarytas į Kretingos vienuolyną. Rusijos valdžia 1897 m. uždarė medinę kapinių koplyčią.
Bažnyčios ir galerijos stogas 1908 m. suremontuotas, atnaujinta Šv. Pranciškaus skulptūra frontone. Per Pirmąjį pasaulinį karą nuo artilerijos sviedinio nukentėjo frontono viršus. Jis 1923 m. atstatytas, bet netiksliai.
1930 m. suremontuotos galerijos. Svarbiausi pastatai 1961-1965 m. restauruoti pagal architekčių Dalijos Zareckienės ir Birutės Kugevičienės projektą. 1961-1964 m. bažnyčia iš naujo apdengta, 1961 m. suremontuoti bokštai, arkadų stogas, įrengti žaibolaidžiai. 1966-1967 m. sutvirtinti arkadų pamatai ir skliautai, koplyčios stogas ir bokštelis, iš naujo įdėtos zakristijos grindys. 1968 m. restauruoti laiptų koplyčios fasadai. Jos bareljefinį herbą frontone restauravo skulptorius Aloyzas Toleikis. 1970-1973 m. restauruotas bažnyčios vidus, galerijos. Restauravimu rūpinosi 1959-1970 m. klebonavęs Pranas Bastys (1915-1984).