Este conjunto arquitectónico fue construido entre los siglos XVI y XVII en un área original de 24 lotes, ampliada mediante adquisiciones hasta alcanzar más de 40,000 m2. En 1552 se iniciaron los trabajos de construcción que se prolongaron hasta mediados del siglo siguiente. Pese a no estar terminado, fue habilitado por los frailes a partir de 1608 tras el derrumbe del Convento de San Pablo derivado de un sismo.
Fray Gonzalo Lucero y fray Bernardino de Minaya fueron los primeros dominicos que llegaron a Oaxaca en 1529. La orden creció y en 1543 tuvo a su primer vicario. Santo Domingo fue el centro de la vasta tarea evangelizadora dominica en todo el estado, cuya labor se desarrolló en constantes pugnas con la diócesis y varios obispos.
Entre 1608 y 1857 el convento funcionó como tal; fue sede de la provincia de San Hipólito Mártir. A partir de la Independencia diversas tropas se acuartelaron ocasionalmente en él. A raíz de las Leyes de Reforma los dominicos tuvieron que dejar el inmueble y lo ocuparon definitivamente las fuerzas armadas. Por ello el templo permaneció cerrado al culto desde 1866 hasta 1902; se le usó como caballería, y cerca de 1869 sus ricos retablos fueron saqueados y destruidos.
El majestuoso Ex-convento de Santo Domingo reúne belleza y magnitud, incluso es más grande y fastuoso que la Catedral de Oaxaca, también obra dominica. A su grandeza se suma la extraordinaria belleza de sus retablos y decoraciones. La portada de su templo es un gran retablo en piedra, enmarcada por dos altas torres, inusuales en Oaxaca, pues en esta zona sísmica solían construirse más bajas. La magnificencia del templo puede admirarse en el coro, en la nave principal, en sus capillas y en el Altar Mayor.
Actualmente el Templo y Ex-convento de Santo Domingo de Guzmán forma parte de un conjunto cultural que incluye el Museo de las Culturas de Oaxaca y el Jardín Histórico Etnobotánico, así como la biblioteca Fray Francisco de Burgoa y la Hemeroteca Pública de Oaxaca Néstor Sánchez.