La iglesia acoge actualmente al Sagrario de la Catedral, con la que comparte su nombre, y aunque por las remodelaciones sufridas pueda parecer desde fuera una construcción reciente, estamos ante un edificio verdaderamente histórico.
El templo pertenecía al desaparecido Convento de San Francisco. Este centro religioso fue uno de los más importantes de la ciudad de Badajoz, fundado posiblemente en el S. XIII. Las obras del mismo no finalizarían hasta el S. XVIII, fecha en que Juan V, rey de Portugal, favoreció la construcción de la iglesia al celebrarse en Badajoz el doble enlace matrimonial de sus hijos en 1729; así su hija Bárbara de Braganza se casó con el futuro rey español Fernando VI, y el Príncipe del Brasil, José de Braganza, con la infanta española María Ana Victoria.
La boda se realizó en una iglesia provisional de madera construida al efecto sobre el río Caya, que hace de raya fronteriza con Portugal, de forma que cada cónyuge entraba en la iglesia y celebraba la ceremonia dentro de su país.