Im Jahr 1209 erfolgte die Gründung des Franziskanerordens durch Franz von Assisi mit Billigung von Papst Innozenz III. Zentrales Gebot der Franziskaner war die unbedingte Armut und Ablehnung jeglichen Besitzes. Predigt, Seelsorge und Krankenpflege sowie später die wissenschaftliche Betätigung gehörten zu den traditionellen Tätigkeitsfeldern der Franziskaner. Im Gegensatz zu anderen Orden bauten die Bettelmönche deshalb ihre Klöster während der Zeit der sich entwickelnden städtischen Kultur in die Städte.

So fanden die von Gotha kommenden Franziskaner, auch Barfüßermönche genannt, in Arnstadt gute Aufnahme, so dass sie auf einer Anhöhe innerhalb der Stadt und oberhalb des Rieds sofort 1246 mit der Errichtung von Kloster und Kirche begannen. Entsprechend der Ordensregeln entstanden bis 1270 schlichte Gebäude. An den einschiffigen, langgestreckten, turmlosen Kirchenbaukörper gliederten sich südlich zunächst hölzerne Klausurgebäude mit Kreuzgang und Kreuzhof an. In einer 2 Bauphase wurde die Kirche dann bis 1300 auf ihre heutige Größe erweitert und in der ersten Hälfte des 14. Jahrunderts fertig gestellt. Gleichzeitig wurden in dieser Zeit auch steinerne Klausurgebäude und Kreuzgang erstellt.

1461 wurde in der Nordwand ein Glockenturm eingebaut, wohl auch um die starke Neigung der Nordwand des Kirchenschiffs abzufangen.

1498 erhielt die Kirche des Barfüßerklosters – daher auch Barfüßerkirche genannt – einen kunstvoll geschnitzten gotischen Flügelaltar.

1538 – erst 5 Jahre nach Einführung der Reformation in Arnstadt (1533) – räumten die Franziskanermönche unter „großem Zorn“ das Kloster, nachdem ihnen eine kurze Bedenkzeit gewährt wurde, sich zur Reformation zu bekennen, was sie aber ausschlugen.

1539 fielen die Kirche an die Stadt Arnstadt und das Kloster an das Grafenhaus. Auf Initiative von Graf Günther XL. von Schwarzburg wurde 1540 eine gräfliche Erziehungsanstalt eröffnet. Der Sohn Graf Günther XLI. schloss die Anstalt 1561 und übergab das Kloster Leo von Packmor, Oberst des Grafen, als Alterswohnsitz.

Nach dem Stadtbrand 1581 gab Packmor das Klostergebäude erst als Notunterkunft, später nach seinem Tod (1583) testamentarisch für die Kirche und Schule frei. Da die Bonifaziuskirche (Vorgängerbau der Bachkirche) dem Stadtbrand zum Opfer fiel, wird die Barfüßerkirche Hauptkirche der Stadt. 1588 wurde die Orgel erstmals erneuert. Die u.a. durch von Packmor gespendete Kanzel wurde 1589 geweiht. Sein Legat bildete auch die Grundlage für die wertvolle Bibliothek der Kirche.