Stavba chrámu byla svěřena parléřovské huti v roce 1388. Jejího vedení se ujal Jan, syn Petra Parléře. Kostel byl původně projektován jako trojlodní stavba katedrálního typu, s ochozem kolem kněžiště. Stavět se začalo od východu. Zpočátku se postupovalo velmi rychle; v roce 1391 bylo vysvěceno nezaklenuté kněžiště a v roce 1403 bylo papežskou bulou povoleno v kostele křtít a pohřbívat. Ve stejném roce dostává chrám své jméno: Nová kaple Božího těla a svaté Barbory. O rok později Jan Parléř změnil plány, když se rozhodl, že k bočním lodím přidá z každé strany ještě jednu. Vznikl tedy pětilodní chrám. Do husitských válek byl vybudován do výšky ochozu v celé dnešní délce, zaklenuty byly pouze ochozové kaple a vnější boční loď; chór a hlavní loď byly ve výšce ochozu zakryty provizorním stropem.

Husitské války stavbu zastavily. Pokračování inicioval až v roce 1481 královský hofmistr Michal Smíšek z Vrchovišť, který zorganizoval sbírku na zaklenutí kostela. Do čela huti se postavil mistr Hanuš, který byl kameníkem parléřovské školy; pokračovalo se podle plánu Jana Parléře. Mistr Hanuš pracoval na chrámu do své smrti roku 1489. Za poměrné krátkou dobu stihl zaklenout závěr kaplí, zaklenout boční lodi a částečně zbudovat triforium (ochoz v síle zdi pod okny chóru).

V roce 1489 byl do Kutné Hory povolán samouk Matěj Rejsek. Skutečnost, že nový mistr stavby neměl odborné vzdělání, se nelíbila zdejším stavitelům. Snažili se Rejska z Kutné Hory vypudit. To se jim však nepodařilo. V roce 1499 Rejsek exceluje a získává obecné uznání za dokončení vysokého chóru a jeho zaklenutí síťovou klenbou. Mistrovo postavení se upevnilo a pokračoval v práci. Dobudoval triforium a vytvořil pozoruhodný vnější opěrný systém. Rejsek zemřel v roce 1506, ale práce pokračovaly až do roku 1512.

Zatímco za Rejskovy éry získal chrám unikátní venkovní výzdobu, v další etapě, spojené s mistrem architektury Benediktem Riedem, se radikálním způsobem mění koncepce chrámového pětilodí. Ried velmi neotřele uchopil horní část chrámu: připojil k ní empory a vytvořil tak druhý kostel v patře, samostatné trojlodí nad přízemním pětilodím. Tím naplnil potřebu volného prostoru pro slovo kazatele i chorální zpěv a dosáhl skvělé jasnosti interiéru. Ještě za života mistra Benedikta, roku 1532, byl chrám zastřešen třemi stanovými věžemi.

Benedikt Ried pracoval na svatobarborském chrámu do roku 1534. Před svou smrtí ještě vypracoval další plány, podle kterých od roku 1540 pokračují Mikuláš a Jan Vlachovi. Hvězdovou klenbou s krouženými žebry uzavřeli síňové trojlodí, dále postavili kruchtu a dodělali kružby oken. Práce pomalu pokračovaly až do roku 1558, kdy byl chrám kvůli nedostatku financí provizorně uzavřen tzv. jalovou zdí na západě. V roce 1595 byl ještě na této západní stěně vztyčen štít s dvěma lokty vysokým kalichem.

V době pobělohorské, kdy probíhala v českých zemích rekatolizace, přicházejí do utrakvistické Kutné Hory jezuité (1626) a gotický chrám dostávají do správy. V mnohém jej přizpůsobují řádovým potřebám a vkusu baroka. Gotické fresky byly přebíleny, kalich stržen, původní stanová střecha nahrazena střechou sedlovou se třemi sanktusovými vížkami. Pozdně gotický oltář byl vystřídán barokním a do chrámu byly umístěny lavice pro věřící. V blízkosti chrámu jezuité vystavěli v letech 1667 - 1670 kolej, kterou roku 1727 spojili s chrámem visutou kamennou zastřešenou galerií (vedla do prostoru sakristie). Tato chodba zanikla, když byla koncem 18. století v jezuitské koleji zřízena kasárna.

Roku 1773, kdy byl jezuitský řád zrušen, připadl chrám Státnímu náboženskému fondu. Z jeho strany se mu nedostávalo žádné údržby, takže postupně chátral až do roku 1877, kdy byl založen muzejní a archeologický spolek Vocel, který si předsevzal obnovit chrám do původní podoby. Rekonstrukci vedl architekt Josef Mocker a později Ludvík Lábler. Byla stržena západní jalová zeď a s přidáním jednoho klenebního pole postaveno nové průčelí, restaurovány pozdně gotické fresky, barokní hlavní oltář byl nahrazen novogotickou kopií původního oltáře. V roce 1905 byl chrám opět vysvěcen a předán do správy kutnohorského arciděkanství.