Byggandet av den kyrka som idag är S:ta Karins ruin påbörjades av franciskanerorden för Visby konvent som grundades 1233. Kyrkan, som hade S:ta Katarina av Alexandria som skyddshelgon, stod färdig 1250. Sydmur och västpart av denna första kyrka på platsen ingår i den nuvarande ruinen. Kyrkan byggdes successivt ut fram till mitten av 1300-talet, då byggandet stannade av. Byggandet återupptogs i slutet av samma århundrade, och ett nytt kor stod färdigt 1388. Även under 1400-talet fortsatte tillbyggnad av både kyrka och konventsbyggnader. Kyrkan var i bruk fram till 1520-talet, då reformationen ledde till att både konvent och kyrka övergavs av franciskanerna. Därefter fick både kyrka och konventsbyggnader förfalla till ruiner. Omfattande konserveringsarbeten har utförts både på 1930-talet och 1957.
