Kirken og den tilstødende bygning har udgjort syd- og vestfløjen i et oprindeligt 4-fløjet franciskanerkloster (gråbrødrekloster), bygget i sengotisk stil i tiden op mod år 1500.

Klostret blev stiftet 1419 under Erik af Pommern og opførtes i tilknytning til et Sct. Nicolai kapel, som munkene har brugt til gudstjeneste og messe, indtil kirken, som den antagelig sidste fløj af klosteranlægget, var opført. Især indvendigt i sydmuren kan ses store partier af kridtkvadre, der antagelig stammer fra dette kapel.

Hvor hurtigt klostret er blevet en realitet, er uvist, men allerede i 1429 fandt der forhandlinger sted i klostret mellem den danske regering og hansestæderne, med 11 biskopper som mæglere. I 1482 (i 300-året for Frans af Assisi's fødsel) holdtes det årlige provincialkapitel i Nykøbing - et møde for udsendinge fra samtlige franciskanerklostre i de nordiske lande, og det må have forudsat en betragtelig kapacitet til gudstjeneste og indkvartering. Den nuværende kirke har da sandsynligvis været klar til brug. Også allerede 1453 omtales et møde, men det fandt måske sted i det svenske Nyköping. Endnu 1507 betaltes et stort parti mursten fra Dronning Christines teglværk ved Tranekær. Men der blev også fremstillet sten på stedet - ved udgravningen af klosterområdet i 1960 fandtes en teglovn uden for østfløjen.

Klostrets vestfløj er bygget i flere omgange - delen nærmest kirken er den ældste, og den er ældre end de tilstødende 2 fag af kirken. Kirkens langhus er bygget i 2 afsnit markeret ved en linje i murværket, som på sydsiden ses østligt i 2. fag fra vest. Hvert fags udstrækning er nøjagtigt det halve af skibets bredde. Fra starten var det tanken at bygge hvælvinger; det fremgår af, at støttepillerne er bygget i forbandt med murene. Men indtil dronning Sophies tid (1613) måtte man nøjes med bjælkeloft.

Vestgavlen er yngre end de tilstødende mure.
Tårnet er opført med 2 sider stående på kirkens og klosterfløjens mure. På Resens byplan fra ca. 1670 er tårnet afbildet med et almindeligt sadeltag, måske er det rigtigt. Tårnet forhøjedes 1766 og blev forsynet med det nuværende løgspir, der har fløjstang med kronet C7 og 1766. Tårnuret skænkedes kirken 1715 af rådmand Lars Poulsen Vendelbo.
I tårnet hænger 3 klokker, fra 1470'erne, 1493 og 1634. Klokkespillet fra 1969 består af 26 klokker fremstillet af Petit og Fritsen, Holland, og monteret af Jermin Larsen, Odense. Det er en gave fra fhv. købmand frk. K. Joachimsen, Nykøbing F.

Det middelalderlige byggeri afsluttedes med korsgangens understokværk og til sidst dennes 2. stokværk. Den sydlige korsgang danner nu kirkens sideskib.

I 1532 havde munkene forladt klostret, og Frederik den 1. gav samme år klosterkirken til byen som sognekirke i stedet for Vor Frue kirke ved torvet. Vestfløjen med "ringeporten" blev også overladt til byen, og her blev indrettet rådstue (i 1700-årene også teatersal) på 1. sal, latinskole i stueetagen og arrest i kælderen. Latinskolen blev flyttet til Slotsgade i 1808, teatersalen nedlagt 1868, da byens ny teater byggedes, og rådstuen flyttet 1873, hvorefter lokalerne anvendtes til bl. a. militærhospital og Det classenske Bibliotek, indtil de i 1928 blev indrettet til bolig for sognepræsten. Nu er der kirkekontorer og mødelokaler.
I en niche i vestfløjens nordgavl hænger en lille klokke - en Ave-Maria-klokke - der senere kaldes tingklokken, fordi den sidst blev anvendt, når der skulle holdes byting i rådstuen. Den er fra 1400'erne og er støbt af den nordtyske (lybske?) mester Gherard.
Kirkens hvælvinger er indbygget på dronning Sophies (Frederik den 2.'s dronnings) bekostning, mens hun havde Nykøbing Slot som enkesæde 1588-1631.

Vestligst på sydmuren sidder et solur af sandsten fra 1745 med solansigt i lavt relief og langs stenens 3 sider kvarterstreger og romertal. Indskriften siger:
agt vel, glem ey at bede. Ao. 1745.

Vestligst på sydmuren sidder et solur af sandsten fra 1745 med solansigt i lavt relief og langs stenens 3 sider kvarterstreger og romertal. Indskriften siger:
agt vel, glem ey at bede. Ao. 1745.

Vestligst på sydmuren sidder et solur af sandsten fra 1745 med solansigt i lavt relief og langs stenens 3 sider kvarterstreger og romertal. Indskriften siger:
agt vel, glem ey at bede. Ao. 1745.

I 1967 blev smedejernslågen fra den vestlige indgang til fratergården flyttet til kirkens sydside ved østgavlen. Lågen er fra ca. 1901 og er tegnet af arkitekt H. C. Glahn og udført af smedemester T. C. Christoffersen, begge Nykøbing F.