I Faaborg omtales et helligåndshus første gang i 1396, og det var denne stiftelse, der i 1477 blev omdannet til et egentligt kloster. Initiativtagerne var en gruppe adelige i omegnen, bl.a. Frederik Barsebek til Elvedgård og hans hustru, Beke Krummedige, der skænkede deres grunde i Faaborg til stiftelsen. Da planerne også fik opbakning af byrådet og Christian 1., kunne det året efter officielt indtræde i helligåndsordenen. Denne orden adskilte sig fra de fleste øvrige ved at være orienteret mod drift af hospitaler, og klosteret må have ligget i tilknytning til det ældre helligåndshus, eller det har taget udgangspunkt i et allerede eksisterende verdsligt hospital. Bemandingen bestod af tre grupper: søstre og lægbrødre til sygeplejen og egentlige munke til kirkens betjening. Indtægterne kom fra dels klosterets gods, der var fordelt i hele Det Sydfynske Øhav, men især var koncentreret til Sallinge Herred, dels selve Faaborg. Dertil havde munke i helligåndsordenen et særligt paveligt privilegium til at udstede aflad, hvilket ligeledes gav gode indtægter.
Umiddelbart efter oprettelsen af klosteret indledtes byggeriet af et stort kompleks opført helt af tegl. Koret med tresidet østgavl fuldførtes ifølge årringsdateringer i ca. 1490. Sideløbende var byggeriet af et fire fag langt skib i gang. Det var planlagt med kun et sideskib mod syd, mens der langs nordsiden opførtes en korsgang i to stokværk. Planerne blev dog ændret, og korsgangen blev omdannet til et nordre sideskib. Klosterkirken blev på denne måde en treskibet basilika. Årringsdateringer viser, at skibet stod færdigt ca. 1505‑15. Kirkeskibets trappegavle mod øst og vest udsmykkedes med de pyntelige pinakler (prydsøjler), som fortsat er bevaret. Samtidig med byggeriet af kirken rejstes også klosterets nu nedbrudte fløje, der stod i to stokværk ved Reformationen, og som der stadig ses spor af i kirkebygningen. Ved Reformationen manglede kirken derimod fortsat de fleste af hvælvene i skibet, som først indmuredes i forbindelse med en ombygning i 1681. Samtidig forhøjedes også sideskibenes tag, så kirken kom til at fremstå som en såkaldt pseudobasilika.
Biskop Jens Andersen Beldenak og prior Peder Nielsen skænkede i 1511 kirken en prægtig femfløjet højaltertavle, som i dag er på Nationalmuseet. Fra klostertiden er også bevaret to rækker korstole, som fortsat er i kirken.
Da Reformationen kom til Faaborg, ansøgte byrådet i 1530 kongen om at måtte lukke klosteret, men munkene var der endnu i 1532, og selve hospitalet fortsatte frem til 1540. Klosterkirken fortsatte herefter som Faaborgs nye sognekirke, mens resten af klosteret, der lå nord for kirken, snart blev revet ned.
