Pirmoji Šv. Onos bažnyčia minima 1390 m. Ji stovėjo Gedimino (Pilies) kalno šiaurinėje pašlaitėje ir priklausė pranciškonams.
Bažnyčia XIX a. (Zygmunt Vogel (1764-1826)).
Žygimanto Augusto nurodymu ji 1551 m. nugriauta, toje vietoje pastatyta Šv. Onos ir Barboros vienanavė bažnyčia. Manoma, kad jos architektas Džiovanis Činis. Bažnyčia buvo renesansinė. Po Žygimanto Augusto mirties neužbaigta, 1655 m. apgriauta, 1666 m. visai nugriauta.
Vilniaus Šventos Onos bažnyčia – ne tik architektūros šedevras, bet ir gilios istorijos bei dvasingumo lopšys. Jos statybos ir pertvarkymai atspindi sudėtingą Lietuvos istoriją, kupiną karų ir taikos periodų, tikėjimo išbandymų ir atgimimų. Šv. Ona, kaip Mergelės Marijos motina, simbolizuoja šventumą, motinystę ir malonę, o jos garbei pastatyta bažnyčia tapo svarbia maldos ir apmąstymų vieta tikintiesiems. Žygimanto Augusto valdymo laikotarpis, kai buvo pradėta statyti dabartinė bažnyčia, pasižymėjo intensyviu katalikybės skatinimu ir renesanso meno žydėjimu. Bažnyčios architektūra, su savo elegantiškomis detalėmis ir subtilumu, atspindi to meto dvasinį pasaulį. Šv. Onos bažnyčios likimas, ypač jos apgriaunimas ir vėlesnis atstatymas, primena mums apie laikinumą ir žmogaus silpnumą, bet kartu ir apie tikėjimo stiprybę, leidžiančią atsitiesti net po didžiausių išbandymų. "Nes aš žinau sumanymus, kuriuos aš turiu jums, – sako Viešpats, – sumanymus taikai, o ne nelaimei, kad duočiau jums ateitį ir viltį" (Jeremijo 29, 11) – šie žodžiai puikiai atspindi bažnyčios istoriją ir jos išlikimą per amžius. Bažnyčios interjeras, puoštas šventųjų paveikslais ir skulptūromis, kviečia apmąstyti tikėjimo tiesas ir dvasines vertybes. Šv. Onos bažnyčia – tai ne tik istorinis paminklas, bet ir gyvas tikėjimo ženklas, menantis apie Dievo meilę ir žmonių pastangas išsaugoti savo dvasinį paveldą. Ji liudija apie amžinąją dvasią, kuri peržengia laiko ir istorijos ribas.