No se sabe cuándo se fundó exactamente el Convento de San Francisco de Palma de Mallorca, pero ya estaba establecido en 1230. Inicialmente, los frailes se establecieron en un huerto musulmán, pero en 1238 se trasladaron a una casa junto a la puerta de s'Esveïdor llamada la Jabonería de los Moros. En 1278 se trasladaron de nuevo: intercambiaron su convento con el de las monjas clarisas y adquirieron un solar cerca del castillo del Temple del que tomaron posesión en julio de 1279. La iglesia, de estilo gótico y a cuya construcción contribuyó el obispo de Mallorca, fray Pedro de Cima, fue consagrada el 3 de febrero de 1385. Los restos de Ramón Llull están enterrados dentro. El edificio sufrió varias reformas y ampliaciones en los siglos siguientes.

En el siglo XIV el número de frailes ya oscilaba entre los 60 y los 70 y el convento se había convertido en el lugar favorito de la nobleza mallorquina para sus sepulturas. En el siglo XV el convento sufrió una grave escisión entre los franciscanos conventuales y los observantes, que abandonaron la comunidad en 1443 y, con el apoyo de varios nobles mallorquines, crearon su propio convento, el Convento de Jesús, en una cueva cercana a la villa de Sóller. Posteriormente, los observantes crearon su propia custodia con el apoyo de los jurados de Mallorca para no tener que someterse a la custodia conventual, aunque la Corona de Aragón nunca llegó a sancionar esa división.

El 23 de septiembre de 1503 el rey Fernando II de Aragón ordenó que los franciscanos observantes se trasladasen al convento de Palma de Mallorca. El 6 de diciembre entraron en el convento y durante varios años convivieron ambas ramas. Sin embargo, el 22 de septiembre de 1509, debido al compromiso alcanzado entre conventuales y observantes en el capítulo general de Valladolid de ese año, los observantes tuvieron que abandonar el convento y dejarlo en manos de los conventuales. Debido a la bula papal de diciembre de 1566 suprimiendo todas las órdenes conventuales en España, el 11 de mayo de 1567 las autoridades de Mallorca obligaron a los franciscanos conventuales a entregar el convento a los franciscanos observantes. La transición fue rápida y no hubo resistencia.

Durante el resto de su existencia, el número de frailes osciló entre los 140 y los 150. En 1580 un rayo causó graves daños en la fachada de la iglesia y sus dos capillas adyacentes. Su reconstrucción, en estilo barroco, se prolongó hasta 1700. El convento fue suprimido por los decretos de exclaustración de 1835. La iglesia sigue abierta al culto en la actualidad.