Prace budowlane „zainicjował Grzegorz Gracza (właściciel spichrzy i barek rzecznych), który – jak pisze A. Jankowski (1999) (…) zobowiązał się wymurować nową świątynię za pieniądze legatu testamentowego”. Po jego śmierci w pracach uczestniczył inny mieszczanin - Stanisław Diabelka. Budowa musiała się zakończyć przez 1600 rokiem, ponieważ  wymagały tego zapisy donacyjne i po tym okresie mogły być przekazane już tylko na fundację wyposażenia wnętrz (Jankowski 1999). Murowane elementy poprzedniego niewielkiego kościółka św. Ducha zostały włączone w strukturę nowej świątyni w miejscu prezbiterium. W 1636 roku w kościele ustawiono ołtarz główny fundowany przez Annę Modlibogową z Kruszyna. W poł. XVII w. burmistrz Wojciech Łochowski sfinansował budowę kaplicy od południowej strony kościoła, którą zwieńczono renesansowa attyką.
Architektonicznie kościół reprezentuje dziś typ charakterystyczny dla architektury prowincjonalnej południowej Wielkopolski przełomu XVI i XVII w. łączący repertuar gotycki (ostrołukowe okna, ceglane szkarpy, sposób zamknięcia prezbiterium) z elementami renesansowymi i manierystycznymi (detale architektoniczne, zwieńczenia szczytów, kształt kaplicy) (Jankowski 1999).
W roku 1614 – wojewodzina kaliska Zofia z Potulic Czarnkowska, kasztelan kaliski Kasper Zebrzydowski z Więcborka oraz właściciel wsi Smarzykowo i Królikowo Andrzej Rozrażewski zwrócili się do biskupa włocławskiego postulując osadzenie w Bydgoszczy sióstr klarysek. Zamysł ten wpisuje się w kontrreformacyjny klimat kultury XVII w. naznaczony wzmożoną dewocyjnością i liczniejszymi fundacjami klasztornymi (Jankowski 1999), będącymi odpowiedzią na aktywność protestancką. Przełożoną klasztoru została siostra Andrzeja Rozrażewskiego (który ostatecznie stał się głównym dobroczyńcą klasztoru) - Zofia Anna z Rozrażewa Smuszewska, wcześniej pełniąca obowiązki przełożonej klasztoru poznańskiego. W lipcu 1615 roku przybyła ona wraz z dwiema zakonnicami do Bydgoszczy. Początkowo siostry  rezydowały przy kościele Św. Idziego (od 1537 r. pw. Św. Marii Magdaleny). Na budowę zespołu klasztornego wybrano grunty wokół dawnego szpitala przy kościele św. Ducha i w 1615 roku rozpoczęto prace budowlane. Trzy lata później siostry zamieszkały w nowym klasztorze. Z biegiem czasu kompleks rozbudowywano, a w jego obrębie znalazły się: dormitoria (sypialnie), refektarz (jadalnia), kapitularz (sala zebrań), biblioteka (wg wzmianek z 1760 r. liczyła 168 dzieł), cela przełożonej, kuchnia, spiżarnia, latryna (Jankowski 1999). Na przestrzeni XVII i XVIII stulecia kompleks klasztorny uległ kilkakrotnym przeobrażeniom. Pojawiły się tu stajnie, wozownie, gorzelnia, browar, inne budynki gospodarcze, ogrody (pozostałością tych ogrodów jest dzisiejszy Park im. Kazimierza Wielkiego).
W czasie sekularyzacji klasztoru (proces ten zakończył się w 1835 r.) jego dobra częściowo rozparcelowano, a wyposażenie przekazano do bydgoskich kościołów katolickich. Kościół służył jako magazyn, waga miejska, siedziba zakładu oczyszczania ulic, siedziba straży pożarnej z mieszkaniem komendanta, miejsce ekspozycji zbiorów Towarzystwa Historycznego (na emporze chóru). W początkach XX w. planowano urządzić tu więzienie. Odstąpiono od tego wskutek protestów społecznych. Dawną funkcję sakralną przywrócono kościołowi z chwilą odzyskania przez Polskę niepodległości. Ubytki kościoła zrekonstruowano, zniszczone elementy poddano restauracji. W roku 1922 fasadę kościoła przyozdobiono nowym portalem wykonanym wg projektu profesora Cybichowskiego przez kamieniarza Jakuba Joba (Jankowski 1999). Ustawiono nowy ołtarz główny, ławki, stalle, na chórze zamontowano organy. W 1925 roku nadano kościołowi wezwanie Najświętszej Maryi Panny. Podczas II wojny światowej świątynia nie była użytkowana i niszczała. Kolejne prace rewaloryzacyjne podjęto po wojnie dokonując jednocześnie kilka interesujących odkryć konserwatorskich i archeologicznych.
Przez wieki w dawnej literaturze, a także w potocznym obiegu nagromadziły się nieporozumienia dotyczące nazewnictwa tego żeńskiego klasztoru w Bydgoszczy.
Wnikliwy  badacz historii regionu Z. Zyglewski (2000) kwestę tą wyjaśnia następująco: „Klaryskami nazywano franciszkanki - zakonnice drugiego zakonu franciszkanów, czyli żeńskiego, zwane od XVI wieku konwentualnymi. Nazwa ich wywodzi się od założycielki św. Klary. Tego typu klasztor nie istniał w Bydgoszczy. Literatura, nawet dziewiętnastowieczna i późniejsza dotycząca klarysek, czyli franciszkanek, nie rejestruje takiego konwentu. Natomiast w Bydgoszczy, podobnie jak w innych miejscowościach, gdzie były klasztory bernardynów, od końca XV wieku istniał trzeci zakon franciszkanów reformowanych, czyli bernardynki, zwane tercjarkami lub pospolicie klepkami. Żyły one we wspólnocie i składały tylko dwa śluby: czystości i posłuszeństwa (Kantak K., 1985). W 1566 roku papież Pius V zaprowadził klauzurę dla tercjarek-bernardynek, a więc nakaz złożenia ślubów ubóstwa, zaprowadzenia stałego uposażenia, przystosowania istniejących klasztorów do potrzeb klauzury i wybudowania kościołów klasztornych (Kantak K., 1976). Zgodnie z bullą papieską bernardynki miały posługiwać się regułą zaprowadzoną dla żeńskich zakonów franciszkańskich, zwaną pospolicie Regułą św. Klary. Były to więc dalej bernardynki, żyjące jedynie według reguły II zakonu franciszkańskiego, a nie zostały przekształcone w klasztory klarysek- franciszkanek. Proces przekształcania tercjarek-bernardynek w zakon klauzurowy na przełomie XVI i XVII wieku objął klasztory w Wilnie (1594), Warszawie (1595), Poznaniu (1596), Lwowie (1605), Przasnyszu (1605), Kaliszu (1606), Kownie (1618), Lublinie (1618), Warcie k. Sieradza. Natomiast tam, gdzie tercjarki nie chciały przyjąć klauzury zgodnie z potrydenckim prawem kanonicznym, przestały istnieć (Kobylin, Kościan, Kraków-Kazimierz, Przeworsk, Radom, Tarnów?) z wyjątkiem Krakowa - św. Kolety i Wilna-Zarzecza (Kantak K., 1985).
W Bydgoszczy doszło do przekształcenia tercjarek w zakon klauzurowy w 1615 roku. Ponieważ klasztor musiał mieć swój kościół, miasto przekazało murowany kościół szpitala św. Ducha (kościół szpitalny działający w latach 1448-1645 na ówczesnym bydgoskim Przedmieściu Gdańskim), a fundatorzy wznieśli budynek klasztorny i rozbudowali świątynię w latach 1615-1618. Tak powstał klasztor bernardynek bydgoskich, którego nazwa została określona w bulli papieża Pawła V (Archiwum Państwowe…). Jego powołanie odnotowała dziewiętnastowieczna literatura, a także przed wojną znawca dziejów zakonnych Kamil Kantak (Łukaszewicz 1904). Po wojnie niekiedy w literaturze spotykamy poprawną nazwę żeńskiego konwentu bydgoskiego (Wyczawski 1961, Migdał 1978). Niestety, dla tego klasztoru przyjęło się określenie „klaryski”, co jest błędną i mylącą nazwą, gdyż bernardynki i klaryski to dwa rożne zakony, chociaż posługujące się jedną regułą. Nazywanie dwóch zakonów żeńskich tym samym terminem powoduje nieporozumienia i błędy nawet w pracach naukowych i inwentarzach archiwalnych. Nazwa „klaryski” jest wynikiem niezrozumienia stosowanego w źródłach zwrotu „reguły św. Klary”. Reguła nie jest tożsama z zakonem św. Klary."

Literatura
Jankowski A., 1999, Kościół klarysek pod wezwaniem Najświętszej Marii Panny w Bydgoszczy, Kronika Bydgoska – wydanie specjalne, Bydgoszcz, s. 67-80.
Kantak K., 1985, Bernardyni polscy, t. 1, 1453-1572, Lwow 1933, s. 255-278; S. B. Tomczak, Konwenty bernardynek - Bydgoszcz, [w:] Klasztory bernardyńskie w Polsce w jej granicach historycznych, pod. red. H. E. Wyczawskiego, Kalwaria Zebrzydowska 1985, s. 504-505.
Kantak K., 1976, Bernardyni polscy, t. 2, 1573-1795-1932, Lwow 1933, s. 357-390; B. Migdał, Bernardynki, [w:] Encyklopedia katolicka, t. 2, Lublin 1976, kol. 315.
Kantak K., 1985, Bernardyni polscy, t. 1, 1453-1572, Lwow 1933, s. 255-278; S. B. Tomczak, Konwenty bernardynek - Bydgoszcz, [w:] Klasztory bernardyńskie w Polsce w jej granicach historycznych, pod. red. H. E. Wyczawskiego, Kalwaria Zebrzydowska 1985, s. s. 503-565.
Archiwum Państwowe w Bydgoszczy, Bydgoszcz klaryski, A. 1, ... Anna Smussennska ex gremio projfesa monasterii monialium tertii ordinis sancti Francisci ex monasteńo in quo de git ad monasterium per praesentes erectum transferri valeat.
Łukaszewicz J., 1904, Historyczna wiadomość o klasztorach w dawnej Wielkopolsce, „Pamiętnik Religijno-Moralny”, t. 12, 1847, s. 109; Encyklopedja kościelna, t. 2, Warszawa 1873, s. 232, „Bernardynki w Polsce”. Podręczna encyklopedja kościelna, t. 3-4, Warszawa, s. 262, „Bernardynki”.
Wyczawski H.E., 1961, „Wstęp” do Katalogu Archiwum Prowincji OO. Bernardynow w Krakowie, cz. 1, ABMK, t. 3, z. 1-2, s. 37-38
Migdał B., 1978, Bernardynki, [w:] Zakony św. Franciszka w Polsce w latach 1772–1970, red. J.R. Bar, Warszawa, 26–50.
Zyglewski Z., 2000, Stan badań nad dziejami klasztorów kujawskich i ich kasat [w:] Historiograficzna prognoza 2000 : stan i potrzeby badań nad dziejami regionów kujawsko-pomorskiego i sąsiednich/pod red. Maksymiliana Grzegorza, Wydawnictwo Wyższej Szkoły Pedagogicznej, s. 109-152.

Fotografia
Rafał G. Nowicki - Dawna siedziba klasztoru bydgoskich bernardynek (klarysek); w tle kościół Klarysek Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny (dawniej pod różnymi wezwaniami: św. Ducha, św. Wojciecha, św. Klary i św. Barbary)