Reformaci prowincji wielkopolskiej pw. św. Antoniego przybyli do Włocławka w 1625 r., zaproszeni przez bpa Andrzeja Lipskiego i osadzeni przy istniejącym kościele pw. Św. Stanisława, położonym nad Wisłą, w pobliżu katedry. Z powodu niebezpieczeństwa powodzi oraz szczupłości miejsca w roku 1644 przenieśli się do wybudowanego dla nich klasztoru i kościoła pw. Wszystkich Świętych. Zespół wzniesiono w latach 1639-1644 z fundacji mieszczan włocławskich Wojciecha i Doroty Romatowskich. Konsekracji kościoła dopełnił bp Piotr Mieszkowski, sufragan włocławski, 17 października 1644 r. W roku 1768 kościół otrzymał jednolite snycerskie wyposażenie wnętrza. W roku 1650 z fundacji Marii Żuchowskiej dobudowano od strony północnej kaplicę ku czci Niepokalanego Poczęcia NMP. W latach 1842 wzniesiono obok istniejącej nową kaplicę. W latach 1912-13 wyburzono ściany dzielące kaplicę i dobudowano do nich dwa przęsła, tworząc wraz z kaplicami nową nawę boczną wzdłuż nawy i prezbiterium. Budynek klasztorny wzniesiony razem z kościołem był przebudowany i powiększony w latach 1735 i 1795.

W czasie kasaty 1864 r. klasztor uniknął likwidacji jako tzw. etatowy. W latach 1906-1907 klasztor obsadzono młodymi zakonnikami z Galicji, z czym wiązano próbę odrodzenia zakonu na ziemiach Królestwa Polskiego. Próba nie przyniosła pełnego rezultatu ze względu na niesprzyjające okoliczności zewnętrzne. W roku 1919 klasztor przyłączono do prowincji Matki Bożej Anielskiej.

W czasie II wojny światowej wszystkich zakonników aresztowano i wywieziono do obozu koncentracyjnego w Dachau. Spośród nich trzech zostało wyniesionych na ołtarze jako błogosławieni, a razem z nimi jeszcze innych dwóch, którzy w klasztorze włocławskim wcześniej pracowali. Są to błogosławieni męczennicy: Narcyz Turchan,  Krystyn Gondek, Marcin  Oprządek, Bruno Zembol i Anastazy Pankiewicz. W kościele odprawiały się nabożeństwa dla Niemców. W roku 1945 zakonnicy ponownie objęli kościół i klasztor.

W roku 1960 zaprowadzono w kościele całodzienną adorację Najświętszego Sakramentu, zaś 26 lipca 1969 r. erygowano przy nim parafię pw. Wszystkich Świętych. W ostatnich latach wykonano prace wokół nowych pomieszczeń dla potrzeb parafii i rozbudowy klasztoru.

W dniu 28 listopada 2009 roku biskup Wiesław Alojzy Mering ustanowił kościół Wszystkich Świętych Sanktuarium Matki Bożej Łaskawej Niezawodnej Nadziei. Matka Boża w swym cudownym obrazie została ukoronowana, koronami poświęconymi przez papieża Benedykta XVI,  dnia 2 października 2010 roku w katedrze włocławskiej.