Um die Mitte des 13. Jahrhunderts wurde an der Stelle des heutigen Place Guillaume II das Kloster der Franziskaner gegründet. Der Standort befand sich vor der Ringmauer der damaligen Stadt. Die Franziskaner sind ein Bettelorden, der von Franz von Assisi (1181/82 bis 1226) gegründet wurde. Als sie sich in Luxemburg niederließen, zählte die Stadt drei- bis viertausend Einwohner. Der unbewohnte Platz außerhalb der Stadt eignete sich sehr für die Interessen des Klosters. Immerhin erstreckte sich das Kloster mit seinen Gärten auf einem Gebiet von einem Hektar. Vielleicht wollten sich die Ordensleute, die sich auch um die Belange der ärmeren Menschen kümmerten, absichtlich in der Nähe der Bettler vor der Stadtmauer niederlassen. Diese Hungerleider hielten sich traditionell am Stadtrand auf. Der Einfluss des Ordens auf das öffentliche Leben war beträchtlich: Die Brüder kümmerten sich um die Gottesdienste in der Klosterkirche, die Verwaltung der Sakramente sowie die Zeremonien bei Beerdigungen. Sie mischten sich in Aufgaben ein, die in den Bereich des innerstädtischen Klerus fielen, so dass es immer wieder zu Streitereien kam.
Bei archäologischen Grabungen anlässlich der Erweiterung des unterirdischen Parkhauses 2012-17 wurden die Fundamente des Klosters und der Kirche gefunden. Letztere lag zunächst parallel zur Rue Notre Dame. Neben zahlreichen Gegenständen des alltäglichen Lebens kamen auch Gräber und Knochen zu Tage. Diese verweisen auf die Beerdigungen auf dem Klostergelände. Weniger reiche Leute wurden auf dem Friedhof neben der Kirche beerdigt, während geistliche Würdenträger und einflussreiche Mitbürger in der Kirche in der Nähe des Altars bestattet wurden oder sich Grabkapellen in der Kirche bauen ließen. Die berühmteste Grabkapelle war jene von Peter-Ernst von Mansfeld, der von 1545-1604 Gouverneur des Herzogtums Luxemburg war und das Schloss La Fontaine in Clausen errichtete. Als 1543 die Truppen des französischen Königs François I. Luxemburg belagerten, wurde der Sarg Johanns des Blinden, Graf von Luxemburg und König von Böhmen, aus der Altmünsterabtei in die Franziskanerkirche gebracht, wo aber Teile des Skeletts abhanden kamen.
Im Gewölbe des Franziskanerklosters war das Pulvermagazin der Stadt Luxemburg. 1554 kam es zu einer Pulverexplosion. Der darauffolgende Brand zerstörte Kloster und Kirche und große Teile der Stadt. Der Wiederaufbau wurde teilweise von den Mönchen des Bettelordens finanziert. 1606 wurden die Gebäude bei einem Sturm beschädigt. 1660 erfolgte der Neubau der Kirche, diesmal jedoch parallel zur Rue du Fossé. Nach der Besetzung des Herzogtums Luxemburg durch die Franzosen im Jahr 1795 wurde das Kloster aufgelöst.
