Die Verehrung des Heiligen Karl Borromäus, des Mailänder Bischofs und unermüdlichen Erneuerers der Kirche, reicht in Niepołomice bis in das Jahr 1604 zurück. Damals gewann Anna Branicka ihr Gehvermögen zurück und glaubte daran, dass ihre Gebete an den Heiligen Borromäus dies bewirkt hatten. 1640 wurde an der Kirche eine vom Krakauer Woiwoden Stanisław Lubomirski gestiftete Kapelle errichtet und dem Heiligen Karl Borromäus geweiht. In ihr wurde ein Gnadenbild des Heiligen angebracht. Die gotische Kirche besaß zwei Schiffe und auf vieleckigen Pfeilern ruhende Gewölbe. Nach einem wegen Kriegszerstörungen im 17. Jahrhundert erfolgten Umbau verlor sie ihre ursprüngliche Aufteilung. Ihre Schiffe wurden zu einem im Stil des Barocks gestalteten Kirchenschiff verbunden. Finanziert wurde der Umbau mit einer Stiftung des Königs Johann II. Kasimir und der Familie Lubomirski. Heute ist der Altarraum an drei Seiten umschlossen. Am Korpus liegen Strebepfeiler an. Die Kirche besitzt Satteldächer und einen Dachreiter. Auf beiden Seiten des Schiffs befinden sich Kapellen mit Kuppeln. Die manieristische Grabkapelle der Branickis mit einem Grabstein entstand im 16. Jahrhundert und stammt aus der Werkstatt Santi Guccis. In der frühbarocken Kapelle St. Karl Borromäus befinden sich Stuckarbeiten aus der Werkstatt Falconis. In der gotischen Sakristei sieht man Wandmalereien aus dem 14. Jahrhundert im Stil der italienischen Schule. In ihrem Inneren befinden sich ein steinernes Taufbecken aus dem 17. Jahrhundert, das in der Werkstatt Santi Guccis entstand, sowie ein vergoldeter Hauptaltar und Seitenaltäre aus dem 18. Jahrhundert. 1837 wurde ein gemauerter Glockenturm errichtet. 1916 wurde der Innenbereich mit einer polychromen Gestaltung versehen, die sich an der in der Krakauer Marienkirche (Bazylika Mariacka w Krakowie) orientiert. Den Heiligenkult förderte Kardinal Karol Wojtyła, insbesondere nach dem Zweiten Vatikanischen Konzil, und stellte ihn als Symbol der Erneuerung und der Reform in der Kirche heraus. Im Heiligtum in Niepołomice finden im Laufe des Jahres zwei wichtige Ablassfeste statt, nämlich am 4. November zu Ehren des Heiligen Karl und am 22. Juni am Tag der Zehntausend Märtyrer.