В місто Новогрудок отців домініканців запросив литовський воєвода Криштоф Хадкевич на початку XVII століття. Домініканці – брати-проповідники, які несли не тільки світло віри, але й освіти, знання, науки. Домініканські монастирі і школи були фактично науковими та релігійними центрами в європейських містах.

Воєвода звів для домініканців у 1624 році в самому центрі міста дерев'яний костел святого Яцека (канонізованого Католицькою Церквою польського домініканського місіонера). Через 100 років на місці застарілого дерев'яного костелу, звели новий храм з каменю в стилі бароко. У 1751 році храм постраждав від великої пожежі. Відновити його вдалося лише в 1805 році. Єпископ Валентин Волчецкий освятив на честь Архангела Михаїла – покровителя і захисника Новогрудка.

Поруч з костелом побудували кляштор (католицький монастир), при якому була організована домініканська школа. У період з 1807 по 1815 в цій школі навчався відомий білоруський письменник Адам Міцкевич.

У 1832 році після повстання була закрита домініканська школа, а в 1858 році був закритий і монастир домініканців вигнали з країни.

У 1858 році в храмі була проведена масштабна реконструкція, після якої він придбав риси пізнього класицизму. В 1922 році, з приходом у місто польських властей, костел був перетворений в кафедральний собор, який працював до 1948 року, коли радянська влада закрила храм і використовували як зерносховище.

У 1976 році храм постраждав від сильної пожежі, однак ще 10 років його ніхто не збирався ремонтувати. У 1986 році був проведений ремонт, а в 1993 році костел повернули парафіянам.