Prace nad budową Kościoła Wszystkich Świętych w Warszawie rozpoczęto w roku 1861 według projektu Henryka Marconiego. Podczas prac projektowych wzorował się on na istniejącym już kościele renesansowym św. Justyny w Padwie.
Zgodnie z projektem Kościół został poświęcony 31 października 1883 r. przez arcybiskupa Wincentego Popiela. Nie był wówczas jeszcze całkowicie ukończony – dopiero w 1892 roku rozpoczęła się budowa wież.
W czasie wojny obronnej we wrześniu 1939 r. został nieznacznie uszkodzony. Podczas okupacji był jednym z trzech kościołów chrześcijańskich, które znalazły się na terenie getta (drugą taką świątynią był kościół św. Augustyna, a trzecią Kościół Narodzenia Najświętszej Maryi Panny). Kościół Wszystkich Świętych służył wówczas chrześcijanom pochodzenia żydowskiego, którzy byli przetrzymywani w getcie.
W czasie istnienia getta, proboszcz ks. prałat Marceli Godlewski, znany ze swojej przedwojennej sceptycznej postawy wobec Żydów, zaangażował się w udzielanie im pomocy. Na plebanii u proboszcza schronienie znalazł m.in. prof. Ludwik Hirszfeld. W lipcu 2009 Instytut Yad Vashem przyznał mu medal Sprawiedliwy Wśród Narodów Świata.
Po tzw. wielkiej akcji wysiedleńczej w 1942 kościół został wyłączony z getta. Został bardzo poważnie uszkodzony w czasie walk podczas powstania warszawskiego. Bomby lotnicze i ostrzał artylerii niemieckiej spowodowały m.in. pożar dachu, zawalenie się stropów aż do podziemi, zburzona została także wschodnia wieża świątyni. Zniszczeniu uległy wszystkie dzieła sztuki stanowiące wyposażenie kościoła, większość cennych epitafiów i malowideł.
Po wojnie kościół odbudowano, lecz z przyczyn ideologicznych otoczono go wysokimi budynkami, aby bryła świątyni nie dominowała w tym rejonie.
8 czerwca 1987 r. podczas trzeciej wizyty apostolskiej w Polsce w kościele Wszystkich Świętych Jan Paweł II odprawił mszę świętą inaugurującą II Krajowy Kongres Eucharystyczny. Wśród tysięcy zgromadzonych wiernych była m.in. Matka Teresa z Kalkuty.
W 1993 z okazji piętnastej rocznicy pontyfikatu Jana Pawła II na schodach przed kościołem odsłonięto jego pomnik ofiarowany przez włoskiego rzeźbiarza Giorgio Gallettiego. Bliźniaczy monument znajduje się w sanktuarium Matki Boskiej Częstochowskiej w miejscowości Dozio w Lombardii.
(80)