Później do kaplicy dobudowano jeszcze obszerną salę, w której pomieszczono dodatkową kaplicę, a następnie zakrystię dla kleryków. Poświęcenie kaplicy Najświętszego Serca Jezusowego nastąpiło 28 sierpnia 1870 r. Świątynia służyła wiernym przez 42 lata. Ostatnie nabożeństwo w kaplicy odbyło się 20 maja 1912 r., po czym przeniesiono Najświętszy Sakrament w mury nowego, wzniesionego obok kościoła. Kaplicę zaczęto rozbierać 21 majaMarek Żukow-Karczewski, Nie istniejące budowle Krakowa. Kaplica Serca Jezusowego, "Echo Krakowa", 8 III 1994 r., nr 47 (14119)..
1 listopada 1909 roku biskup sufragan krakowski Anatol Nowak poświęcił kamień węgielny nowego kościoła. Budowa trwała do 1912, jednak wyposażenie i zdobienie kościoła ze względu na działania wojenne mocno się przedłużyły. Ostatecznie oficjalna konsekracja odbyła się 29 maja 1921 roku; biskup Anatol Nowak dokonał jej w towarzystwie 24 innych biskupów, którzy przebywali wówczas w Krakowie na Konferencji Episkopatu Polski.
W 1960 roku papież Jan XXIII nadał kościołowi tytuł bazyliki mniejszej, a od 1966 roku jest on wpisany w rejestr zabytków.