Kościół św. Tomasza Apostoła wzniesiono w latach 1618–1621. Powstał on w miejscu, w którym do 1591 roku, czyli do momentu zburzenia, znajdowała się siedziba krakowskiego zboru ariańskiego. Wykupiona przez Wespazjana Piotrowskiego kamienica trafiła w październiku 1618 roku w ręce karmelitów trzewiczkowych na Piasku, którzy w ciągu trzech lat wybudowali na jej miejscu kościół i niewielki klasztor. Zakonnicy zarządzali kościołem św. Tomasza Apostoła do 1787 roku. Opuszczoną przez karmelitów świątynię na początku XIX wieku przejęły duchaczki prowadzące szpital przy placu Św. Ducha. Po pięćdziesięciu latach zakonnice zaadaptowały na swój klasztor sąsiadującą z kościołem kamienicę przy ul. Szpitalnej 8.
Kościół św. Tomasza Apostoła ukształtowano w duchu wczesnego baroku. Od jasnej powierzchni dwupoziomowej fasady świątyni ciemną barwą odcina się portal wykonany w wapieniu dębnickim. Prowadzi on do wnętrza kościoła z zespołem siedemnasto- i osiemnastowiecznych ołtarzy. Część wyposażenia tej świątyni, w tym barokowa figura Chrystusa w przedsionku kościoła, pochodzi z dawnego szpitala duchaczek.
Społeczny Komitet Odnowy Zabytków Krakowa dwukrotnie wspierał prace rewaloryzacyjne prowadzone w kościele św. Tomasza Apostoła. W latach 2000–2001 ze środków Narodowego Funduszu Rewaloryzacji Zabytków Krakowa przeprowadzono konserwację ołtarzy i ambony, a w latach 2006–2007 wykonano remont więźby dachowej, wymieniono poszycie dachu i ocieplono strop świątyni.