Klášter augustiniánů založil král Václav II. r. 1285. Klášterní budovy se stavěly souběžně s kostelem sv. Tomáše v I. 1285-1379. Okolní území, patřící klášteru, bylo zastavováno měšťanskými domy a tvořilo tzv. tomášskou jurisdikci. Gotické budovy kláštera, několikrát v průběhu staletí vypálené, přestavěl v I. 1604-1634 Domenico de Bossi a do dnešní podoby upravil ve 2. pol. 17. stol. Jan de Capauli. Kostel byl jako součást kláštera augustiniánů vybudován v místech staršího raně gotického kostelíka sv. Tomáše a kaple sv. Doroty, náležejících do té doby klášteru v Břevnově. V nové stavbě se z nich zachovaly zbytky ve zdech dnešního presbytáře. Ve dvou stavebních etapách, v letech 1285-1316 a pak před r. 1379, vznikla gotická bazilika, v jádru dochovaná i pod barokní přestavbou. Ve 2. pol. 16. a poč. 17. stol. byl kostel opravován a zčásti renesančně přestavován B. de Alberto, O. Avostalisem a J. Campionem de Bossi. Z té doby pochází renesanční hlavní portál (1617). Za vlády císaře Rudolfa II., na přelomu 16 a 17. stol., se kostel stal dvorním chrámem a pohřebištěm významných osobností. Dnešní vrcholně barokní podoba kostela s mohutným průčelím a kopulí je výsledkem přestavby z I. 1727-1731 podle projektu K. I. Dienzenhofera. Uvnitř kostela jsou nástropní fresky od V. V. Reinera , sochy od J. A., obrazy od P. P. Rubense a díla dalších významných umělců.