Buda város egyik legkorábbi, a forrásokban is szereplő épülete. Közvetlenül a városalapítás után épült királyi támogatással. 1252-re valószínűleg készen állt, s 1254-ben már rendi nagykáptalant - egész Európára kiterjedő rendi gyűlést - tartottak benne. 1301-ben az országos politikai ügyekben is szerepet kapott: falai között szállt meg Bocassini Miklós ostiai püspök, pápai követ, aki Budán Károly Róbert trónra helyezése érdekében igyekezett minden követ megmozgatni. A történeti kutatás szerint 1304-1305-től rendtartományi főiskola működött mellette, amelynek maradványait sikerült a régészeti ásatások során napvilágra hozni. A főiskola (studium generale) a fénykorát Hunyadi Mátyás alatt élte, amikor a király komoly támogatásban részesítette, és szándékában állt az intézményt egyetemmé fejleszteni. Falai között ekkor neves külhoni professzorok tanítottak. A kolostor történetének érdekes színfoltja lehetett, amikor 1396-ban a Zsigmond király seregével a törökök elleni hadjáratra induló francia lovagok festett címereiket a templomban függesztették fel. Ezeket még valamikor 1488 előtt is látta a történetíró Thuróczy János.

A kolostor épületét már az 1529-1541 közötti ostromok során komoly sérülés érte, de teljesen csak a visszafoglalás korára pusztult el. Temploma és tornya a török kor folyamán viszonylag épen fennmaradt, s valószínű, hogy előbbiben működött a forrásokban szereplő Hüszrev pasa dzsámi. Mint a tér története kapcsán láttuk, a barokk korban egyaránt beépítették a templomtól északra és délre lévő romos területet: a kolostor helyére élelmiszerraktár, a déli polgári épületek helyére kollégium került. Ezzel a templom és az egykori kolostor területének története hosszú időre kétfelé ágazott. A templom maradványait és tornyát ugyanis utóbb a kollégium területéhez csatolták, és fokozatosan bevonták annak épületegyüttesébe. (A jezsuiták új kollégiuma - egy 1749-es helyszínrajz szerint - első formájában még nem érintkezett a volt domonkos templommal, az északi kollégiumszárny csak egy későbbi bővítés során érte el azt. A templomnak ekkorra már csak a hajója állt, szentélyét - valószínűleg erődítési munkák miatt - már lebontották.) Sorsuk követte a kollégium épületének funkcionális és építészeti változásait. A templom szentélyének maradványait 1902-ben a Halászbástya építési munkáihoz kapcsolódó ásatások hozták napfényre, 1924-1926-ban pedig a Szent Miklós- vagy Miklós-torony négy emelet magasan álló csonkját késő gótikus formájában állították helyre. A toronynak a tér felé eső részén Hunyadi Mátyás emlékművét helyezték el. 1942-1943-ban, amikor lebontották a szomszédos iskola tornatermét, szabaddá vált a templom meglepően jó állapotban megmaradt északi fala, melyen ekkor konzerválási munkákat végeztek. A templomot közrezáró két újkori épület a világháborús ostrom során igen erősen megsérült. Az 1950-es években egyes középkori maradványokat konzerváltak. Romjaik között 1958-ban kisebb előzetes régészeti kutatásra került sor, majd 1962-ben elkezdődött a terület rendszeres feltárása. Gyürky Katalin ásatásai során a Szent Miklós-kolostor építéstörténetén túl az egész terület középkori településtörténetének számos részletére fény derült.

A kutatások szerint e területen már a domonkosok kolostorát megelőzően álltak kisebb polgári épületek, amelyek egy része valószínűleg még a tatárjárás előtti időre vezethető vissza, azaz egy városalapítás előtti településhez tartozhatott. Legizgalmasabb kérdést a kolostor temploma vetette fel, ugyanis az egyes részleteiben ma is álló, a 13. század derekára keltezhető hajó falai alatt egy másik templom alapozása mutatkozott. Elképzelhető, hogy a domonkosok itt is, mint számos más helyen, egy korábbi templomot (esetleg a csak alig valamivel korábban megalapított város első plébániáját?) kaptak meg. Az is lehet, hogy az általuk épített első templom nem felelt meg a kor szigorú rendi építési előírásainak, s ezért le kellett azt bontaniuk.

A templom a kor egyszerű koldulórendi típusát képviselte: egyetlen, téglalapalakú hajóval és a hozzá keletről csatlakozó ugyancsak téglalap-alaprajzú, de keskenyebb és rövidebb szentéllyel. A feltárások során eredeti helyükön bukkantak elő a templom nyugatra nyíló bélletes kapuzatának részletei, míg a keleti részen egy szentélyrekesztő (lettner) maradványai. A hajó északi falában - amely csaknem teljes épségben máig fennáll - három, félköríves ablak biztosította a világítást. (A déli, többször átépített falnak mára csak a lábazata látható.) A templomhoz északról csatlakozó, első kolostorépületből viszonylag kevés részlet maradt fenn (elsősorban a nyugati és valamelyest az északkeleti részen), de ennek alapján a szokásos kolostornégyszög lehetett középen udvarral és kerengővel. Az északnyugati helyisége alatti pincében padlófűtéshez (hipocaustum) tartozó kemence maradványait tárták fel. A kolostor-együttes keleti oldala ekkor még jóval beljebb húzódott, mint a Várhegy fennsíkjának cikk-cakkban húzódó külső sziklapereme. A 13. századi kolostorból csak kevés, de jellegzetes kőfaragvány került elő, így pl. a káptalanterem kerengő felé nyíló ajtajának és ikerablakának töredékei, vagy a templom homlokzatát díszítő rózsaablak mérművei, melyek ma részben rekonstruált állapotban a (későbbi) kerengőben kiállítva láthatók. A 13. század végétől - 14. század elejétől egyre több polgári temetkezés történt a templom hajójában.

A 14. század elején jelentősen átépítették a kolostornégyszög keleti és északi részét. Kimutatható, hogy az északkeleti sarkon állt épületrészt és a keleti szárnyat lebontották. Az új északi szárnyat keskenyebbre építették meg, a régi épületrész helyén pedig jórészt egy kelet-nyugati közt alakítottak ki. A köztől északra - egy, a kolostortól eredetileg valószínűleg független keskeny telken - új és viszonylag egyszerű épületet emeltek, amely fizikai értelemben el volt választva a kolostortól. Az új, megközelítőleg téglalap alaprajzú épület méreteiben és formájában nem, csak egy technikai megoldásával különbözött a kor budai polgári házaitól. Pincéjében ugyanis nagyméretű hipocaustum-kemence került elő. A feltáró régész többek között abból kiindulva, hogy a régi kolostor egy részét az új objektum miatt bontották le (utóbbi egy falszakasza fölé is épült a régi maradványainak) és hogy az új építményt a kor polgári lakókultúrájában meglehetősen szokatlan padlófűtéssel látták el, úgy véli, hogy itt a rendtartományi főiskola maradványai kerültek napvilágra. Ahhoz, hogy az északkeleti oldalon történt bontás miatt elveszített épületrészeket pótolják, a kolostornégyszöget keleti irányba kibővítették, s az új keleti szárny egyes részei így már a sziklaperemre kerültek. Ezzel egy időben kialakult a kerengő végleges alaprajza is.

A 14. század második felében a templom átépítésére, bővítésére is sor került. Ehhez elbontották a hajó korábbi keleti végét a szentélyrekesztővel és a diadalívvel, valamint a szentély, sőt a déli hajófal egy részét is. Ezután mind a hajót, mind a szentélyt kibővítették keleti irányban. Az új, sokszögzáródású, boltozatos szentély vége immár elfoglalta a sziklaperem legszélső kiugrását is. A templomhajó keleti végében a lebontott helyett új szentélyrekesztőt is kialakítottak.

A 15. században két jelentős új építkezés történt. Egyrészt a kolostor keleti szárnya mellé keletről még egy traktust építettek, amely egy új káptalantermet is magába foglalt. Ezzel itt a kolostor végig elérte a keleti sziklaperemet. A kerengőben ekkor állították fel a már korábban is létező kút felett azt a címerekkel díszített kőkávát, amely a helyszínen restaurálva ma is látható: a káván három címer (Hunyadi Mátyásé, Szapolyai Imréé és egy ismeretlené), valamint egy továbbinak a helye van. Ugyanekkor felépült a templom rendkívül masszív tornya (Szent Miklós-torony). A templom északi oldalának nyugati vége mellé emelték, ami miatt előbb lebontották a kolostor nyugati szárnyának egy részét. A két új építési munka mellett még egy harmadik, fontos átépítés is zajlott: a hajó famennyezetét gótikus boltozatra cserélték, s ennek alátámasztásához pilléreket állítottak az oldalfalak mellé. A késő gótikus stílusban fogant építkezések mellett már a reneszánsz stílus is teret nyert, amit számos kőfaragvány bizonyít. A kolostoron kívül, északi irányban még a 15. század során két új, nagyobb épülettel bővítették a rendi főiskola tömbjét is.

Az épületegyüttesen ezek után jelentősebb munkálatok már nem folytak, viszont jól látható nyomai maradtak a még a török kort megelőző ostromoknak. A várfal itteni szakaszát és vele együtt a kolostor keleti szárnyát valószínűleg az 1530-as ostrom idején érte a legnagyobb pusztítás: ekkor a leomlott szárny kőanyagával pótolták a várfalon keletkezett rést. Ezzel a domonkosok itteni rendházának középkori építéstörténete gyakorlatilag lezárult, és az együttes - a templom kivételével - a török kor folyamán fokozatosan elenyészett.

A 20. században több kutatás nyomán feltáruló rommaradványok egy része ma - Sedlmayr János igényes tervei nyomán - helyreállítva a Hilton Szálló épülettömbjébe foglalva látható. Különösen figyelemre méltóak az egykori templom torzóként is impozáns maradványai, melyek a szálló két részét mintegy középső udvarként választják el egymástól. 1975-ben az egykori szentélyben helyezték el az 1937-ben eredetileg a Halászbástyán felállított Julianus-emlékművet.