Костел та монастир бернардинів заснував власник міста князь Януш Острозький у 1614 році. Храм виконував фортифікаційні функції, а могутня вежа-дзвіниця костелу виконувала сторожові і оборонні функції.
У східній частині монастиря розташовувався сад із плодовими деревами. Крім будівель у межах садиби монастиря, йому належали будинки за огорожею. З півночі був розташований дерев’яний дім – т. зв. «бровар», який служив пивоварнею. З південної сторони, яка веде до центру міста, костелові належав будинок шпиталю для літній людей.
У другій половині ХVІІІ ст. у костелі споруджено декілька вівтарів у стилі рококо. У створенні цих вівтарів приймали участь учні відомого майстра різьби – львівського скульптора Іоана Пінзеля, якого називають українським Мікеланджело.
У підземеллях цього собору знаходились поховання шляхетських родів Сангушків, Любомирських, Іллінських, Франковських. Підземний хід, який вів з оборонного рову до крипт костелу, описав М. В. Гоголь у всесвітньо відомій повісті «Тарас Бульба».
У 1855 році костел посвячують у православний Свято-Миколаївський собор. З 1993 року у костелі знаходиться Свято-Миколаївський собор. У 2000 році в приміщенні Луцької брами було зареєстровано Миколаївський жіночий монастир УПК КП. 13 грудня 2014 року Священний Синод УПЦ КП затведив зміни до статуту у новій редакції як статут Свято-Миколаївського чоловічого монастиря м. Дубно.
На даний час пам’ятка архітектури національного значення використовується як культова споруда і перебуває у довгостроковій оренді Рівненської єпархії ПЦУ.