Pierwsza wzmianka o kościele poch. z 1272 r., a historycznie nawiązuje do istniejącego w drugiej połowie XII w. grodu kasztelańskiego. Po ukształtowaniu się miasta w pierwszej połowie XIII w. kościół został rozbudowany i przejął funkcję duszpasterską. Dokumenty z 1272 r. potwierdzają istnienie w Żaganiu archidiakonatu, oraz fakt, iż w 1284 r. książę głogowski Przemko sprowadził z Nowogrodu Kanoników Regularnych św. Augustyna. Brat Przemka, Konrad w 1299 r. przekazał zakonnikom zamek na tymczasową siedzibę klasztoru. W rezultacie zamek ten w XIV w. został rozbudowany, tworząc gotycki kompleks budowli klasztornych. W latach 1472 i 1486 kościół uległ zniszczeniu po pożarach, lecz w miarę szybko budowlę odbudowano z wydłużonym prostokątnym prezbiterium. Poważna przebudowa miała miejsce w 1515 roku. To wówczas wzniesiono nową wieżę i wielki zachodni szczyt oraz podwyższono nawę główną. Wnętrza wyposażono w sklepienia krzyżowe, gwiaździste i sieciowe. W architekturze kościoła można było dostrzec wpływy brandenburskie. Natomiast w pierwszej połowie XVIII wieku kościół otrzymał wystrój sztukatorsko-rzeźbiarski w stylu barokowym. Czuwał nad tym Martin Frantz zatrudniając przy swoich pracach m.in. Jana Urbańskiego i Jana Haberta z Wrocławia. Należy podkreślić, iż wyposażenie wnętrz do dziś pochodzi w zasadzie z XVII i XVIII wieku. W 1539 r. protestanci przejęli siłą kościół, przebywając w nim przez 10 lat. Odchodząc zabrali z sobą przebogate gotyckie wyposażenie, m.in 12 ołtarzy, figury i obrazy. W latach 1740-58 wzniesiony został nowy konwikt klasztorny i szkoła nowicjatu. W 1810 r., z rozkazu rządu pruskiego nastąpiła kasata klasztoru. Odtąd kościół i parafię katolicką przejęli niemieccy księża diecezjalni i posługę tę pełnili do roku 1945. W tymże roku kościół uszkodzony wskutek działań wojennych przejęła nowa administracja kościelna Dolnego Śląska. Duszpasterzami parafii byli Polacy, Księża Misjonarze św. Wincentego a Paulo. W październiku 1969 r. duszpasterstwo w parafii przejęli księża diecezjalni z Metropolii Wrocławskiej. W roku 1972 nastąpiła stabilizacja administracji kościelnej na Ziemiach Odzyskanych i Żagań przeszedł pod administrację diecezji gorzowskiej.
Ciekawostki: na 56-metrowej wieży kościoła opat Jan Felbiger w 1769 r. zainstalował pierwszy na Śląsku piorunochron. W 1857 r. w kościele Wniebowzięcia NMP w Żaganiu odbył się ślub Antoniego Radziwiłła z Marią Dorotą de Castellane. W czasie uroczystości na organach kościelnych grał sam Franciszek Liszt.