На місці храму існувала давніша церква XII століття. Будівництво собору в стилі готики було розпочато в 1468 році за розпорядженням Сігізмунда і закінчено в 1525 році. План церкви був розроблений під впливом Єрусалимського Куполу Скелі та візантійських церков. Сучасники гадали, що церква відтворює Храм Соломона. Безперечний вплив на зодчих Фрауенкірхе мали гравюри Байденбаха з його книги «Peregrinatio in Terram Sanctam», що була дуже відомою з 1486 року, а також знамениті «Нюрнберзькі (або Світові) хроніки» німецького гуманіста Гартмана Шеделя. опубліковані в 1493 році.

У соборі могли розміститися до 20 000 парафіян, тоді як на момент закінчення будівництва населення Мюнхена становило всього 13 000 осіб. У наш час собор вміщує близько 4 000 осіб, що сидять, зменшення місць пов'язане з встановленими там в останні роки крамницями для парафіян.

Однак усередині собор не справляє враження величезної споруди, оскільки 22 колони, що підтримують дах, створюють ілюзію значно меншого простору.

Під час Другої світової війни, у 1944 році, соборові було завдано великої шкоди: частина склепіння обвалилася, були зруйновані й розграбовані елементи інтер'єру. Відбудова тривала в багатьох етапах аж до 1994 року.

Висота собору становить 99 метрів. За рішенням референдуму, що відбувся у 2004 році, у Мюнхені тимчасово заборонено будувати будівлі вище собору Фрауенкірхе, тобто вище 100 метрів.

Собор розташований неподалік від головної площі міста — Марієнплац.