W połowie listopada 1903 roku biskup tarnowski Leon Wałęga zaproponował misjonarzom budowę domu oraz kościoła w Tarnowie. Zaoferował plac pod budowę i ok. 30 tysięcy koron pochodzących z Tarnowskiej Kasy Oszczędności. W XIX wieku w Tarnowie istniała tylko parafia Narodzenia Najświętszej Maryi Panny. Należało wówczas do niej około 30 tysięcy katolików z Tarnowa, sześciu przedmieść oraz ośmiu wsi podtarnowskich. Pilne było więc podzielenie tejże parafii na co najmniej drugą. Misjonarze znani byli wcześniej w diecezji tarnowskiej z gorliwej pracy duszpasterskiej, a zwłaszcza z przeprowadzanych rekolekcji i misji parafialnych.

Wyższy przełożony Zgromadzenia Misji, ksiądz wizytator Józef Kiedrowski, przystał na prośbę biskupa Leona Wałęgi i w lutym 1904 roku do Tarnowa przybyli trzej pierwsi misjonarze: Stanisław Tyczkowski (mianowany superiorem), Zygmunt Truszkowski i Sylwester Kandora. Księża zamieszkali w kamienicy przy ulicy Bernardyńskiej 14 i początkowo objęli opieką duszpasterską  (zwanym popularnie kościołem na Burku), kaplicę Sanguszków, dom Sióstr Miłosierdzia oraz szpital miejski. Tak początki obecności misjonarzy w Tarnowie opisywał ks. Tyczkowski:

Dnia 1-go lutego ja i X. Truszkowski przeznaczeni do Tarnowa, opuściliśmy Kraków, dnia 17-go tegoż miesiąca nadjechał jeszcze X. Kandora Sylwester i tak w trójkę mieszkamy w najętej kamienicy a pracujemy we filialnym kościele Matki Bożej. 

Kościół to stary, bo już przeszło 600 lat mający, mały, drewniany, ale wewnątrz czysty, pomalowany i robiący miłe bardzo wrażenie. Ludzi zawsze tak w niedzielę jak i w powszednie dni mnogo się gromadzi i podziwiamy ich wiarę żywą jak to podczas nabożeństwa wśród wielkich niekiedy mrozów, nie mogąc się dostać do środka kościoła, pod kościołem klęczą i modlą się. Nadto obsługujemy tutejszy szpital powszechny, w którym pracują Siostry Miłosierdzia, które nam na początku przy zakładaniu domu tyle dobrego serca okazały, że niech im to Pan Bóg sowicie wynagrodzi. A także w niedzielę do bliskich Gumnisk, gdzie mieszka JWP. księżna Konstancya Sanguszkowa dojeżdżamy ze Mszą św. i z nauką. Tarnowska parafia liczy do 30.000 ludzi a ma tylko jeden kościół mogący najwięcej 3.000 ludzi pomieścić, który jest zarazem kościołem katedralnym („Roczniki Obydwu Zgromadzeń”, R. 10, nr 2 (1904)).

Na miejsce budowy kościoła i domu wybrano teren przy ulicy Krakowskiej, w dzielnicy Strusina, w pobliżu stacji kolejowej. Parcelę pod budowę kościoła zaoferowała księża Konstancja z Zamoyskich Sanguszkowa. Od 1904 roku ks. Tyczkowski jeździł w niedziele i święta do parafii diecezji tarnowskiej, a także na Śląsk, do Prus Wschodnich, głosząc kazania i zbierając ofiary na budowę nowej świątyni. W tym samym roku ks. Tyczkowski utworzył Komitet Budowy Kościoła, nad którym patronat objął biskup Leon Wałęga.

Kościół i dom Księży Misjonarzy zaprojektował znany i ceniony architekt Jan Sas-Zubrzycki. W dniu 10 września 1905 roku bp Leon Wałęga uroczyście poświęcił kamień węgielny, a okolicznościową homilię wygłosił ks. Stanisław Walczyński – znany tarnowski kaznodzieja. Miasto na tę niecodzienną okoliczność było całe odświętnie przybrane i przystrojone kwiatami, wieńcami i flagami miejskimi, narodowymi i kościelnymi. Tak początki budowy relacjonował pod koniec 1905 roku architekt Sas-Zubrzycki:

Roboty początkowo zwolna postępowały, albowiem musiano nasamprzód przełożyć koryto potoku, przerzynającego ogród po przekątni. Gdy tego dokonano, wnet zabrano się do wykopów ziemi, ale te niesporo postępowały, bo ziemia gliniasta łatwo się zsypywała. Trzeba było brzegi silnie deskami rozpierać. W niektórych miejscach wykopy sięgają bardzo głęboko, przeszło 4 mtr. Do tego na domiar utrudnienia występowała gdzieniegdzie woda zaskórna. Miejscami za podstawę służy ił siwy, zbity, bardzo twardy, miejscami pokład piasku. Tutaj zakładano zwykłe fundamenta z kamienia na zaprawie wapiennej o małej przymieszce cementu. Gdzie okazywała się woda, lub gdzie nie można było natrafić ani na piasek ani na caliznę, tam musiano uciec się do betonu.

Roboty objął w przedsiębiorstwie p. Augustyn Tarkowski, konc. budowniczy z Tarnowa. Materyał kamienny i ciosowy pochodzi z Gromnika, cegła zwyczajna z cegielni ks. Konstancyi Sanguszkowej, cegła tak zwana licówka z Podgórza z cegielni Barucha („Roczniki Obydwu Zgromadzeń”, R. 11, nr 4 (1905)).

Budowę kościoła i domu ukończono w lecie 1908 roku. Najpierw dokonano poświęcenia domu w dniu 23 maja 1908 roku. W czerwcu poświęcono nowe organy pneumatyczne, dwudziestogłosowe, z firmy Kazimierza Żebrowskiego w Krakowie. W dniu 4 października 1908 roku bp Wałęga dokonał uroczystej konsekracji nowo wybudowanej świątyni. 1 lipca 1911 roku erygowano nową parafię, której proboszczem został ks. Stanisław Tyczkowski. Liczba parafian przed I wojną światową wynosiła około 5-6 tysięcy, a w parafii pracowało zwykle 6 księży i 2 braci.

Z kolei w 1912 roku kościół wyposażono w stacje drogi krzyżowej oraz stalle w prezbiterium:

Na początku postu 1912 roku odbyło się w kościele uroczyste zaprowadzenie Stacyj Drogi krzyżowej. Stacye wykonane jako płaskorzeźby, są prawdziwą ozdobą kościoła. Każda ma dwa metry wysokości, a 96 cm. szerokości. Przebija w nich ogromna plastyka i dużo artyzmu. We figurach poszczególnych widać akcyę, każda z nich żyje i odgrywa swoją rolę; w nieprzyjaciołach Pana Jezusa widać złość i dzikość, a w Zbawicielu ogromny wyraz bólu, a zarazem spokoju. Stacye umieszczono w bocznych nawach. Wierni z nich często korzystają; niema prawie dnia, w którym by ktoś me odprawiał Drogi krzyżowej, a w piątki całe grupy wiernych rozważają mękę Pana Jezusa.

W kilka tygodni po zaprowadzeniu Stacyj stanęły w presbyteryum stale; z każdej strony znajduje się dwa rzędy siedzeń. Stale zrobione z drzewa dębowego, przedstawiają się skromnie, ale gustownie i majestatycznie; siedzenia są praktycznie urządzone, tak że mogą pomieścić swobodnie 60 osób.

Cieszymy się, kiedy kościół coraz więcej wzrasta w ozdoby, ale najwięcej napełnia nas radością to, że kościół żywy serca wiernych napełniają się cnotami („Roczniki Obydwu Zgromadzeń”, R. 19, nr 2 (1913)).

W 1914 roku misjonarze rozwinęli w opiekę nad rannymi, pełnili wśród żołnierzy funkcje kapelanów. Kościół doznał uszkodzeń dachu i witraży wskutek wybuchów pocisków kierowanych na pobliski dworzec kolejowy. W 1917 roku nowym proboszczem i superiorem został ks. Józef Gaworzewski, a w 1919 roku ks. Jan Rossman. Najpilniejszą sprawą po pierwszej wojnie były naprawy zniszczeń kościoła (poszycie dachu, dachówki, część witraży. Dodatkowo sprawiono nowe ołtarze św. Józefa i św. Antoniego, zakupiono nowe dzwony, wykonano instalację elektryczną.

Ks. Gaworzewski tak opisywał zastane zniszczenia i przeprowadzone prace:

W maju 1915 r. wojska austrjackie i niemieckie przedsięwzięły silną ofensywę nad Dunajcem przeciw Rosjanom. Największego kalibru strzały armatnie padały na Tarnów, zwłaszcza na dworzec. Napór powietrza po wybuchu granatów był tak silny, że dach oraz wszystkie witraże od strony dworca bardzo zostały uszkodzone; przy obliczeniu i naprawie witraży brakowało aż 250 kawałków witraży. Z wielkim nakładem pracy i kosztów zostały witraże wszystkie naprawione przez firmę W. Żeleńskiego z Krakowa. Równocześnie z tą naprawą dano podwójne okna w kaplicy Matki Boskiej Różańcowej, a samą kaplicę odczyszczono, i skromnie, ale dość gustownie odmalowano. Odczyszczając kościół i naprawiając szkody przez wojnę spowodowane, zaprowadzono prowizorycznie światło elektryczne, gazowe bowiem wskutek braku gazu bardzo często zawodziło. Usiłowania około zaprowadzenia motoru elektrycznego do organu, zapoczątkowane już poprzednio,, dopiero po dwóch latach starania odniosły skutek, a to z powodu trudności transportowych.

Otoczenie kościoła o tyle uległo zmianie, że do zakrystji przybudowano skład na różne sprzęty kościelne, a między kościołem a domem zbudowano wielkiej rozpiętości bramę, chroniącą przechodniów od wielkich wichrów, które tu się koncentrowały, a otwarta, umożliwia procesje naokoło kościoła („Roczniki Obydwu Zgromadzeń”, R. 22, nr 3-4 (1920)).

W latach 1918–1939 kościół misjonarzy pełnił rolę kościoła garnizonowego. W mieście na stale stacjonowały dwie jednostki wojskowe: 16 pułku piechoty Ziemi Tarnowskiej i 5 pułk strzelców konnych. Kościół św. Rodziny był kościołem pomocniczym dla duszpasterstwa wojskowego.

Kolejny superior, ks. Franciszek Buchhom (1926–1934) kierował pracami dekarskimi, kładzeniem dachówek, wykonaniem polichromii, a także naprawami, gdy w styczniu 1928 szalejąca wichura pozrywała dachówki z kościoła. Zdecydowano się wówczas pokryć wieże blachą cynkową, aby uniknąć niebezpieczeństwa zrywania dachówek podczas silnych wiatrów. 

Tak ks. Buchhorn relacjonował prace prowadzone w 1933 roku przy malowaniu kościoła oraz kładzeniu blachy na wieżach:

Od Wniebowzięcia N.P.M. zaczęliśmy dalej malować nasz kościół. Postanowiliśmy odmalować boczne nawy za pieniądze zebrane w parafii a to tym chętniej, że nas stresowano dewaluacją pieniężną. Ten sam malarz, który malował przed dwoma laty prezbiterium p. Julian Krupski, zgodził się boczne nawy wymalować w tym samym guście co prezbiterium za 10 000 zł., zaś główną nawę za 15 000 zł. Przystąpiono do dzieła, wymalowano boczne nawy, lecz 1 grudnia zaniechano, bo silne mrozy przeszkodziły. Wykończenie roboty odłożono na wiosnę 1934 r.

22.08 Tegoż roku pokryliśmy wieże blachą miedzianą. Wieże były kryte dachówką, która jednak łamała się skutkiem silnych wiatrów i spadała z wieży, co mogło spowodować nieszczęście, nadto deski i belki pod dachówką zupełnie pogniły skutkiem zamakania (Kronika parafialna).

Ostatnim przełożonym w okresie międzywojennym był ks. Bronisław Szymański (1934–1940). Kiedy teren parafii został powiększony o osiedle Huta, z jego inicjatywy został wybudowany Dom Ubogich im. św. Ludwiki de Marillac (1935–1937), w którym umieszczono ochronkę, żłobek, sierociniec, warsztaty pracy dla młodzieży oraz schronisko dla seniorów. Inwestycja ta kosztowała około 200 tysięcy zł.

W roku akademickim 1937/38 w domu tarnowskim zamieszkali alumni obrządku bizantyjskiego (Łemkowie), którzy dotychczas przebywali w seminarium częstochowskim w Krakowie. Szesnastu kleryków rozpoczęło zajęcia w seminarium tarnowskim. Ich opiekunem i ojcem duchownym został mianowany ks. Wendelin Świerczek. Dom tarnowski w okresie –międzywojennym liczył zwykle około sześciu księży i dwóch braci. Prowadzili oni duszpasterstwo parafialne, katechizowali w czterech szkołach, kierowali kilkoma stowarzyszeniami młodzieżowymi.

W domu tarnowskim w chwili rozpoczęcia wojny duszpasterzowało sześciu księży: superior i proboszcz Bronisław Szymański, Andrzej Masny, Władysław Mierzejewski, Wendelin Świerczek, Józef Woźniacki, Edmund Włodarz oraz trzech braci. Po rezygnacji we wrześniu 1940 roku ks. Szymańskiego nowym superiorem zamianowano ks. W. Mierzejewskiego. Duszpasterstwo cieszyło się względnym spokojem. W domu tarnowskim znalazło schronienie wielu misjonarzy z innych domów. W 1941 roku wojska niemieckie zajęły dom parafialny i budynki szkolne. W tym czasie, za zgodą kurii biskupiej, w kościele odbywały się dla nich ewangelickie nabożeństwa, odprawiane przez niemieckiego kapelana.

W okresie od stycznia do marca 1942 roku wszystkie kościoły tarnowskie zostały zamknięte z powodu epidemii tyfusu. W 1943 roku misjonarze na prośbę administratora diecezji tarnowskiej bpa Edwarda Komara przeprowadzili serię rekolekcji i misji parafialnych. Dnia 4 listopada 1944 roku na budynek kościoła spadły dwie bomby. Jedna uderzyła w dach i wybuchła na strychu powodując zerwanie dachówek; druga przebiła się nad ołtarzem Serca Jana Jezusa niszcząc całe sklepienie nawy bocznej:

4 listopada dwie bomby z aeroplanu trafiły w nasz kościół. Jedna uderzyła w kopułę, wybuch nastąpił na strychu kościelnym. Od podmuchu spadły wszystkie dachówki z kościoła a w kopule zrobiła dwu metrową dziurę. Druga uderzyła w nawę boczną nad ołtarzem Serca Pana Jezusa i zgruchotała całe sklepienie. Witraże ocalały, tylko zewnętrzne oszklenie potrzaskane.

Utworzyliśmy natychmiast Komitet naprawy kościoła pod przewodnictwem bardzo energicznego i ofiarnego p. dyrektora Adama Dygata (Kronika parafialna).

Bezpośrednio po wojnie duszpasterstwem kierowało dwóch superiorów: Franciszek Matelski (1946) oraz Stanisław Kałężny (1946–1958). Szkody zostały szybko naprawione i odrestaurowano kościół i plebanię. W latach 1973–1974 rozbudowano plebanię w celu urządzenia pomieszczeń katechetycznych i pomieszczeń mieszkalnych dla sióstr miłosierdzia i księży. Od 1981 roku działa także Wincentyński Zespół Charytatywny – Caritas. W parafialnym Oddziale ”Caritas” funkcjonuje kuchnia, w której są przygotowywane i wydawane od poniedziałku do piątku obiady. W punkcie charytatywnym, znajdujący się w potrzebie zaopatrywani są także regularnie w ciągu tygodnia w artykuły żywnościowe. Oddział rozdysponowuje też odzież i obuwie przekazywane „Caritas” przez ofiarnych parafian. Stałą i systematyczną opieką materialną objętych jest obecnie ponad 50 ubogich rodzin. Doraźnie wspomagana jest także coraz liczniejsza grupa rodzin dotkniętych bezrobociem, bądź czasowo znajdujących się w trudnej sytuacji materialnej.

W latach 1982–1983 wzniesiono nowy dom katechetyczny. W latach dziewięćdziesiątych odzyskano zabrany po wojnie Dom Ubogich im. św. Ludwiki de Marillac przy ul. Robotniczej 4. Mieści się w nim Zakład Specjalny prowadzony przez Zgromadzenie Sióstr Miłosierdzia św. Wincentego a Paulo. W roku 2023 w domu i parafii pracowało jedenastu księży. Liczebność parafii szacuje się na około 11 tysięcy osób.

• Stanisław Tyczkowski (1903–1917)
• Józef Gaworzewski (1917–1919)
• Jan Rossman (1919–1926)
• Franciszek Buchhorn (1926–1934)
• Bronisław Szymański (1934–1939)
• Władysław Mierzejewski (1939–1946)
• Franciszek Matelski (1946)
• Stanisław Kałężny (1946–1958)
• Stanisław Dymek (1958–1964)
• Jan Kasztelan (1964–1971)
• Józef Jachimczak (1971–1983)
• Edmund Karuk (1983–1992)
• Henryk Chojnacki (1992–1996)
• Jerzy Berdychowski (1996–2006)
• Zdzisław Góra (2006–2015)
• Marian Oleksy (2015–2024) 
• Arkadiusz Markowski (od 2024).

Zbudowany w latach 1904–1908 według projektu architekta Jana Sas-Zubrzyckiego pod kierunkiem budowniczego Augustyna Tarkowskiego. Poświęcony 1 listopada 1907 r. Konsekrowany 4 października 1908 r. przez biskupa Leona Wałęgę. W 1917 i 1944 uszkodzony, następnie odremontowany. Wyposażenie kościoła w większości neogotyckie wykonane w firmie „Ars Sacra 1875 Ferdinand Stuflesser” założonej przez Ferdinanda Stuflerserra w Sankt Ulrich w Tyrolu. Polichromia wnętrza figuralna i ornamentalna wykonana w roku 1934 r., była odnawiana w roku 1955 przez Jakuba Beresia. Witraże w transepcie wykonano wg projektu Stefana Witolda Matejki. W roku 1976 przystosowano prezbiterium do wymogów odnowionej liturgii. 

Neogotycki, z cegły z użyciem kamienia, kryty dachówką i blachą. Trzynawowy, bazylikowy z transeptem i kaplicami oraz masywem dwuwieżowym. Prezbiterium węższe zamknięte trójbocznie, po jego bokach kaplica Matki Boskiej Różańcowej oraz zakrystia, zamknięte trójbocznie; w nawie głównej przęsło w skrzyżowaniu transeptu ośmioboczne, jego ramiona prostokątne, przy nich płytkie kaplice zamknięte trójbocznie oraz przedsionki; środkowe przęsła naw bocznych występujące nieco na zewnątrz trójbocznie. Wieże w przedłużeniu naw bocznych, po ich bokach kwadratowe wieżyczki schodowe.

Wnętrze sklepione: w większości krzyżowo, w ośmiobocznym przęśle nawy i kaplicy przy prezbiterium gwiaździsto, w ramionach transeptu sklepienia sześciopolowe, naśladujące tzw. „piastowskie”. Poszczególne człony wnętrza wydzielone arkadami ostrołukowymi; ściany rozczłonkowane blendami, w nawie głównej arkadami w typie tryforiów. Okna ostrołukowe, z maswerkami w większości ceglanymi. Na zewnątrz korpus oszkarpowany. Fasada frontowa z dwiema wysokimi wieżami występującymi nieznacznie przed jej lico, podzielonymi gzymsami na kilka kondygnacji; wieże do wysokości ścian korpusu kwadratowe, wyżej ośmioboczne. W dolnej części fasady trzy portale ujęte w trójkątne występy ze sterczynami; środkowy w trójlistnej arkadzie z podwójnym wejściem, ponad którym Święta Rodzina adorowana przez aniołów, wykonana w ceramice przez Bolesława Książka według projektu Anatola Drwala. Ponad portalem środkowym duże okno ostrołukowe wypełnione ceglanymi manswerkami; powyżej zdwojony szczyt: trójkątny i schodkowy.

Wieże w partiach ośmiobocznych z wysmukłymi oknami lub blendami ostrołukowymi, nakryte hełmami w kształcie iglic, flankowanych ośmioma wieżyczkami. Na korpusie dachy siodłowe, nad transeptem ośmiopolowy, przechodzący w wieloboczną wieżyczkę na sygnaturkę z latarnią o ozdobnej blacharce. Nad nawami bocznymi dachy pulpitowe, za wyjątkiem przęseł środkowych, nad którymi dachy namiotowe, ośmiopolowe. Wschodnie ramię transeptu połączone przewiązką z budynkiem domu Księży Misjonarzy, wzniesionym 1906 roku; przewiązka otwarta w przyziemiu obszerną arkadą przejazdową. Polichromia wnętrza figuralna i ornamentalna wykonana w 1934 r., odnawiana i uzupełniana w 1955 r. przez Jakuba Beresia. Wyposażenie wnętrza w większości jednolite, neogotyckie. Ołtarz główny z  1907 r., wykonany w firmie Ferdynanda Stuflesera w Tyrolu, w nim w polu środkowym rzeźba Św. Rodziny po bokach świętego Leona Wielkiego, papieża i  świętego Stanisława, biskupa i męczennika; w zwieńczeniu Trójca Święta w typie tzw. Tronu Łaski.

Ołtarze boczne:

1. w kaplicy, z rzeźbą Matki Boskiej i płaskorzeźbami Tajemnic Różańcowych;
2. z rzeźbą św. Józefa i płaskorzeźbami scen z jego życia;
3. z rzeźbami grupy Ukrzyżowania – partie rzeźbiarskie ołtarzy 1-3 wykonano w 1907 r. w firmie F. Stuflesera;
4. w transepcie z rzeźbą Najświętszej Maryi Panny;
5. w transepcie z rzeźbą Serca Jezusa – ołtarze 4-5 wykonano w 1911 r.;
6. w prawej nawie bocznej, z rzeźbą św. Wincentego, marmurowy z 1913 r.;
7. w lewej nawie bocznej, z rzeźbą św. Antoniego.

Pozostałe elementy wyposażenia kościoła:

1. Chrzcielnica umieszczona w szafce ściennej, ponad którą płaskorzeźba Chrztu w Jordanie, neogotycka z 1907 roku, wykonana w firmie F. Stuilesera.
2. Stalle, ławy i konfesjonały neogotyckie wykonane w latach 1909 – 1910. Organy wykonane w 1911 w firmie Żebrowskiego z Krakowa.
3. W oknach transeptu witraże figuralne proj. Stefana Matejki, wykonane 1907 w firmie Żeleńskiego w Krakowie.
4. Dwa krucyfiksy neogotyckie z ok. 1910 roku, z nich jeden w tęczy.
5. Rzeźba św. Judy Tadeusza, rzeźbili Bogdana i Anatol Drwalowie.
6. Trzy dzwony odlane w 1926 roku.
7. Kapliczka przy ul. Krakowskiej zbudowana w 1. połowy XIX w., murowana, otynkowana. Czworoboczna z półkolistą apsydą, Od frontu wejście flankowano kolumienkami, powyżej szczycik trójkątny. Daszek namiotowy. Wewnątrz rzeźba Chrystusa u słupa, zapewne z 1. połowy XIX w.

• Kronika parafialna,
• „Roczniki Obydwu Zgromadzeń”,
• Rospond S. (red.), Misjonarze św. Wincentego a Paulo w Polsce (1651–2001), t. 1. Dzieje, Kraków 2001.