Augustiniánský klášter vznikl při starším kostelíku, který původně vlastnili břevnovští benediktini. Václav II. jej založil v roce 1285 jako dar „pro spásu duše svého otce" Přemysla Otakara II. a pozval do něj augustiniány. Nový trojlodní chrám sv. Tomáše se však consekroval až po téměř sto letech, v roce 1379.

V následujících stoletích klášter čelil těžkým zkouškám. Roku 1420 se stal terčem útoků pražských husitů, jejichž příznivci řeholníky vyhnali, areál vyplenili a spálili. Augustiniáni se vrátili až v polovině patnáctého století, avšak obnova postupovala velmi pomalu. Klášter postupně nabíral nový vzhled – roku 1551 došlo k opravám v renesančním stylu, roku 1603 zde vybudovali knihovnu. Třicetilité války se však situace zhoršila: během stavovského povstání si directoři vynuceli financování vojska a zabrali klášterní majetek; roku 1623 koupil některé pozemky Albrecht z Valdštejna, kterého vázaly přátelské vztahy s tehdejším převorem Paulem Konopeem.

Švédský generál Königsmark později připravil klášter o knihovnu. Kulturní život však postupně oživoval – roku 1637 byly pro kostel objednány obrazy Petera Paula Rubense. Od padesátých let sedmnáctého století se intenzivnější stavební činností připravoval vstup v novou epochu. Od roku 1728 probíhala rozsáhlá barokizace areálu pod vedením architekta Kiliána Ignáce Dientzenhofera, která v podstatě určila dnešní vzhled kláštera.

Klášter fungoval až do jara 1950, kdy jej komunistická Akce K násilně zrušila. Řeholníci se mohli vrátit až po roce 1990. Od té doby se klášter stal ústředím české provincie augustiniánského řádu a farním kostelem pro Malou Stranu. V jeho stěnách žije malá augustiniánská komunita, která organizuje duchovní správu včetně anglicky a španělsky vedených služeb. Každoročně se zde v dubnu koná Augustiniánský týden věnovaný svatému Augustinovi a životu řádu.

Část areálu slouží dnes jako luxusní hotel Augustine, a Luxury Collection Hotel Prague. Klášter patří k místům, která se stala domovem řady významných osobností – od kazatele Václava Hájka z Libočan přes františkánského architekta Ulrica Aostalliho de Saly až po v beatifikačním procesu Augustina Schuberta, jáhna oběti nacismu. Návštěva kláštera a kostela sv. Tomáše nabízí vhled do tisíciletého bohatství české duchovní tradice.