Gotycka kolegiata powstała z inicjatywy Kazimierza Wielkiego, o czym świadczyć mogą jej cechy charakterystyczne dla „kazimierzowskich” kościołów: smukłość proporcji i dwunawowy korpus. Genezy takiego właśnie rozwiązania korpusu, nazywanego też salowym, szukać należy w budownictwie klasztornym, choć posiada on przeznaczenie nie tylko liturgiczne. Wnętrza kościołów wykorzystywane były wówczas także jako sale do celów sądowniczych, głównie z braku innych, odpowiednich do tego celu, pomieszczeń. Niemal perfekcyjne wykonawstwo kolegiaty dowodzi – tak twierdzi Paweł Pencakowski – że roboty w Wiślicy wykonywała królewska strzecha, budująca w roku 1320 katedrę Wawelską.
Korpus kolegiaty miał cztery przęsła, prezbiterium było trójprzęsłowe, zamknięte pięciobocznie. Nakrywały je sklepienia: w korpusie posiadające rysunek gwiazd pięcioramiennych splecionych z ośmioramiennymi; w prezbiterium krzyżowo – żebrowe, oparte na profilowanych wspornikach. Od frontu do kolegiaty dostawiona była niewielka kruchta, rozdzielająca dwie czworoboczne wieże pochodzące ze starszego, romańskiego kościoła.
Nad bocznym wejściem do świątyni znajduje się tablica fundacyjna z 1464 roku przedstawiająca postaci Kazimierza Wielkiego i biskupa Bodzanty, ofiarowujących Matce Boskiej model wiślickiej kolegiaty.
Następne stulecia niewiele wzbogaciły wiślicką świątynię. Kapitułę rozwiązano w 1819 roku decyzją arcybiskupa Malczewskiego. W czasie I wojny światowej kościół doznał bardzo ciężkich uszkodzeń – runęło sklepienie i dewastacji uległo wyposażenie wnętrza. Ocalały jednak fragmenty rusko-bizantyjskich fresków w prezbiterium, pochodzących z lat 1397-1400, ufundowanych przez Władysława Jagiełłę a wykonanych przez mistrza Hayla ze Lwowa.
Podczas rekonstrukcji prowadzonej w latach 1919-26 pod kierunkiem profesora Adolfa Szyszko-Bohusza zawaliły się resztki romańskich wież zdobiących zachodnią fasadę kościoła. Zmusiło to Profesora do zaprojektowania nowej elewacji, nawiązującej do zachowanej fasady wschodniej.
Obok kościoła zachowały się jeszcze dwa interesujące obiekty. Jednym z nich jest późnogotycka dzwonnica z lat 1460-70, częściowo rekonstruowana ok.1872 roku i po roku 1919. Czterokondygnacyjna wieża oparta na planie kwadratu, posiada dwie dolne kondygnacje wykonane z kamienia ciosowego i dwie górne ceglano – kamienne. Zwieńczenie stanowi arkadkowy fryz z tarczami herbowymi.
Drugim budynkiem uzupełniającym zespół wiślickiej kolegiaty jest tak zwany Dom Długosza. Wzniesiony staraniem wielkiego polskiego kronikarza, będącego także kanonikiem wiślickim, przeznaczony był pierwotnie dla kanoników – a obecnie mieści plebanię i muzeum. Ceglano – kamienny piętrowy budynek nakryty jest stromym dwuspadowym dachem. W ceglanym trójkątnym szczycie znajduje się herb Długosza – Wieniawa. Bardzo podobny budynek ufundował Długosz także w Sandomierzu. Wiślicki Dom Długosza restaurowany był także przez profesora Szyszko – Bohusza. Zmianie uległ wtedy układ wnętrz budynku, pojawiły się także neogotyckie portale.