Vilniaus Šv. Onos bažnyčia stovi Vilniaus senamiestyje, kairiajame Vilnios krante. Pradėta statyti 1495 m., pabaigta 1500 m. Vėlyvosios gotikos stiliaus. Pamaldos vyksta tik lietuvių kalba.
Pirmoji Šv. Onos bažnyčia minima 1390 m. Ji stovėjo Gedimino (Pilies) kalno šiaurinėje pašlaitėje ir priklausė pranciškonams. Žygimanto Augusto nurodymu ji 1551 m. nugriauta, toje vietoje pastatyta Šv. Onos ir Barboros vienanavė bažnyčia. Manoma, kad jos architektas Džiovanis Činis. Bažnyčia buvo renesansinė. Po Žygimanto Augusto mirties neužbaigta, 1655 m. apgriauta, 1666 m. visai nugriauta.
Dabartinė Šv. Onos bažnyčia prie Bernardinų vienuolyno pastatyta 1495–1500 m. Jai 1501 m. popiežius Aleksandras VI paskelbė atlaidus. Dailės istoriko D. Kačmažiko teigimu, bažnyčią projektavo ir statė Mykolas Enkingeris.
Pastatyta bažnyčia naudojosi vokiečių ir kitų svetimtaučių katalikų Šv. Martyno brolija. Kilus reformacijai, 1557 m. vyskupas uždraudė jai naudotis bažnyčia. Netrukus brolija iširo, o apie XVII a. pradžią vėl susibūrė. Ji Šv. Onos bažnyčia naudojosi 1607–1613 m., 1795–1812 m. ir 1824–1940 m. Be to, bažnyčia 1501–1864 m. naudojosi Šv. Onos brolija.
1560 ir 1564 m. bažnyčia degė. Iki 1582 m. rekonstruota dvaro arkivyskupo Dimitrijaus Solikovskio, Vilniaus vaivados Mikalojaus Radvilos ir kardinolo Jurgio Radvilos lėšomis, 1610 m. nukentėjo nuo gaisro. 1613 m. prie presbiterijos šiaurinės pusės pastatyta zakristija. Per karą 1655 m. nuniokota. Po jo nutinkuotas ir išbaltintas bažnyčios vidus, pastatyti barokiniai altoriai.