Le prime notizie storiche che attestano l'esistenza di una chiesa a San Nazzaro “de coste” sono del 1124 e del 1155-1157 ma si è certi dell'esistenza di una chiesa dedicata al santo martire, situata al di fuori delle mura cittadine, sin dal X secolo.

Tra il 1470 ed il 1500 circa, grazie alle donazioni di alcuni nobili novaresi, sia la chiesa che il convento subiscono profonde trasformazioni architettoniche: nella chiesa vengono abbattuti i pilastri delle navate per realizzare il presbiterio ed il coro, si realizzano le cappelle laterali e si innalzano i grandi archi a sesto acuto che caratterizzano l'edificio, mentre nel convento si realizzano i due chiostri. Nuove decorazioni si aggiungono a quelle esistenti tra cui la Crocifissione del catino absidale, e la scena dell'Annunciazione, risalente alla fine del XV secolo, situata della seconda cappella destra.

Gli affreschi della chiesa si distinguono per il loro linguaggio figurativo, molto più simile ai modelli lombardi che a quelli tipicamente locali, e rappresentano quindi una rara testimonianza all'interno del panorama artistico novarese del ‘400. Da notare il monogramma IHS più volte rappresentato all'interno della chiesa e del convento.