Zahvaljujući fra Lovri Karauli isposlovana je bujuruldija (pismena zapovijed pašina, povelja) 1853 godine, a na temelju nje i ferman (nalog) za gradnju crkve i samostana u Livnu. Crkveni i samostanski projekt načinio je tadašnji ugledni splitski arhitekt Franjo Moyses. Gradnja je započeta 1854. godine. Projekt Franje Moysesa nakon pola stoljeća kasnije, nadopunio je ugledni hrvatski arhitekt Josip plemeniti Vancaš.

Sadašnji izgled crkva je dobila kad je dograđen sjeverni zvonik, ugrađene pločice i napravljen kor, ukrašena je zidnim i stropnim slikama i dekoracijama koje je naslikao Marco Antonini, a to je bilo ne tako davne 1906. godine.

Samostan se počeo graditi istovremeno s crkvom. 1858. godine fratri su se uselili u zapadni dio, a 30. svibnja 1859. godine redovnička kuća sagrađena u čast sv. Petra kanonski je ustanovljena i utemeljena kao samostan. 1864. godine dograđeno je i južno krilo samostana, a izgradnjom istočnog krila 1984. – 1985. godine samostan je dobio sadašnji izgled, projekt ovog krila je načinio arhitekt Zlatko Ugljen.

Od samog početka samostan je bio istaknuto kulturno središte, pod vodstvom franjevaca u samostanskim prostorijama djelovala je prva osnovna škola u Livnu. U ovom samostanu je jedno vrijeme bio bosanski novicijat i franjevačka teologija, a novicijat je uz male prekide još uvijek u ovom samostanu. Franjevci su također sudjelovali u osnivanju Hrvatskog pjevačkog društva „Dinara“, koji je bio Ogranak Matice Hrvatske u Livnu, te obrtničkih i seljačkih društava.