I 1896 havde den katolske biskop i Danmark, Johannes von Euch, været i Østrig, hvor han gjorde grevinde Droste zu Vischering interesseret i at hjælpe en menighed på Amager i gang.
Hun skænkede et beløb, så den katolske kirke kunne købe en grund ved Hans Bogbinders Allé, hvor det var planen at opføre en kirke og en skole.
Hidtil havde katolikkerne på Amager hørt til Rosenkranskirken i Boyesgade på Vesterbro.
Før kirken åbnede, holdt menigheden til i en villa på Christian II’s Allé.
Biskoppen selv købte også en grund i området, og her blev Sankt Annæ Kirke opført i 1902. Kirken blev tegnet af arkitekterne Emil Jørgensen og Osvald Langballe.
Den oprindelige grund blev i stedet brugt til opførelse af Sankt Elisabeth Hospital.
Kirkens menighed var katolikker på Amager og Christianshavn og da der var mange polakker imellem dem, blev Sankt Annæ Kirke et samlingspunkt for polske katolikker i København.
Præsterne var redemptorister, dvs. de kom fra Den allerhelligste Forløsers orden.
Foruden kirkesalen var der fra starten i bygningen en skole med fire klasseværelser og gymnastiksal. Skolen havde i 1926 ca. 170 elever og sognet 1.050 medlemmer. Det var så mange, at der sidst i 1920’erne blev holdt to til tre gudstjenester hver søndag.
Derfor fandt man det nødvendigt at udvide kirkens kapacitet, og derfor blev den i 1938 udvidet med den nuværende kirkebygning, der har indgangen mod nord. Denne del af kirken blev tegnet af Svend Risom.
Den gamle kirke blev revet ned.
Altertavlen har fire malerier med motiver fra Jesus’ liv på jorden. Den er udført af Wilhelm Wils.
I tilknytning til kirken ligger Sankt Annæ Skole på >Otto Ruds Vej.