Sanktuarium jest częścią Centrum Jana Pawła II „Nie lękajcie się!”, które powstaje na tzw. „Białych Morzach” w Krakowie, na obszarze dawnych Zakładów Sodowych „Solvay”, w których w czasie okupacji, w latach 1940-1944 pracował młody Karol Wojtyła.

Autorem projektu architektonicznego papieskiego Centrum jest krakowski Architekt inż. Andrzej Mikulski. 18 maja 2007 roku miało miejsce uroczyste poświęcenie placu pod budowę Centrum oraz krzyża wykonanego z elementów konstrukcyjnych ołtarza, które pozostały po ostatniej podróży apostolskiej Ojca Świętego Jana Pawła II do Ojczyzny w 2002 r.

Budowa Centrum „Nie lękajcie się!” została rozpoczęta jesienią 2008 roku, w przededniu obchodów 30. rocznicy wyboru Kardynała Karola Wojtyły na Stolicę Piotrową.

Głównym inicjatorem i pomysłodawcą powstania Centrum Jana Pawła II jest Metropolita Krakowski JE. Ks. Kard. Stanisław Dziwisz.

Kamień węgielny pod przyszłą budowę pobłogosławił Papież Benedykt XVI podczas spotkania z młodzieżą na Błoniach 27 maja 2006 roku w czasie pielgrzymki do Polski. Uroczystość jego wmurowania w ścianę kościoła odbyła się 23 października 2010 roku.

11 czerwca 2011 roku, po beatyfikacji Papieża Polaka, na mocy dekretu ks. kard. Stanisława Dziwisza zostało erygowane Sanktuarium bł. Jana Pawła II w Krakowie. W tym dniu miało miejsce uroczyste wprowadzenie relikwii Ojca Świętego do kościoła dolnego. Pierwszym Kustoszem został ustanowiony Prezes Centrum Jana Pawła II „Nie lękajcie się!”, Wikariusz Biskupi Ksiądz Prałat Jan Kabziński.

Miesiąc wcześniej do sanktuarium trafiła kamienna płyta z grobu Jana Pawła II pochodząca z Grot Watykańskich Bazyliki św. Piotra w Rzymie. Umieszczono ją w Kaplicy Kapłańskiej zbudowanej na wzór Krypty św. Leonarda na Wawelu, gdzie ks. Karol Wojtyła odprawił swoją prymicyjną Mszę świętą. Na płycie umieszczono relikwiarz z krwią papieża przekazany przez klinikę Gemelli we Włoszech, wykonany na wzór otwartego Ewangeliarza, którego strony przewracał wiatr w czasie pogrzebu Jana Pawła II.

Z Rzymu dotarł również papieski krzyż pastoralny, ornat wraz z mitrą oraz krzyż przed którym modlił się Jan Paweł II w swojej prywatnej kaplicy w czasie ostatniej za życia drogi krzyżowej w rzymskim Coloseum w 2005 r.

W Kościele Dolnym, w szklanej szkatule wewnątrz marmurowego ołtarza pośrodku Kościoła Relikwii, został złożony relikwiarz z krwią Ojca Świętego. Na posadzce z tureckiego i hiszpańskiego marmuru umieszczono herby Jana Pawła II, Benedykta XVI i ks. kard. Stanisława Dziwisza. Ściany zdobią obrazy przedstawiające papieskie wizyty w sanktuariach maryjnych na całym świecie. Sklepienie z belek ułożonych w formie ośmioramiennej gwiazdy nawiązuje do postaci Matki Bożej – Stella Maris.

Kościół Relikwii otaczają kaplice związane z kultem maryjnym Jana Pawła II: Kaplica MB Piekarskiej, Kaplica MB Śnieżnej, Kaplica MB Ludźmierskiej i Kaplica MB z Loreto. Wyjątkowy charakter ma kaplica św. Kingi ufundowana przez Kopalnię Soli w Wieliczce. W jej centralnej części znajduje się wykonana z soli figura świętej, zaś ściany zdobią solne płaskorzeźby przedstawiające sceny z Ewangelii. Powstała także kaplica poświęcona Świętej Królowej Jadwidze oraz kaplica św. Jakuba.

W otoczeniu Kościoła Relikwii usytuowana jest Kaplica Pojednania oraz krypty grobowe, w których w kamiennych sarkofagach spoczywają zmarli Kardynałowie, przyjaciele św. Jana Pawła II: kard. Andrzej Maria Deskur († 2011) oraz kard. Stanisław Nagy († 2013).

23 czerwca 2013 r. ks. kard. Stanisław Dziwisz, w obecności Episkopatu Polski, dokonał obrzędu pobłogosławienia kościoła górnego. Z tej okazji zostały także zamontowane odlane z brązu drzwi główne przedstawiające postać św. Jana Pawła II, któremu towarzyszą święci i błogosławieni. Razem z Papieżem w III Tysiąclecie wprowadzają: św. Siostra Faustyna, Sługa Boży Jerzy Ciesielski, św. Joanna Beretta Molla, bł. Pier Giorgio Frassati, bł. Jerzy Popiełuszko oraz św. Brat Albert. Drzwi boczne do świątyni zostały wykonany w późniejszym etapie. Przedstawiają one sceny z życia Karola Wojtyły oraz najważniejsze miejsca, z którymi był związany.

W związku z uroczystością pobłogosławienia kościoła zakończono pierwszy etap dekoracji mozaikowej świątyni. Jej autorem jest o. Marko Rupnik SJ, ceniony na świecie artysta, twórca mozaik m.in. w krypcie nowego kościoła w San Giovanni Rotondo we Włoszech. Drugi etap prac realizowany przez artystów ze szkoły o. Rupnika zakończył się w kwietniu 2014 roku, a trzeci w kwietniu bieżącego roku. Do całkowitego ukończenia dzieła pozostało wykonanie mozaik w 3 kaplicach za prezbiterium, które przypominają miejsca związane z życiem Jezusa Chrystusa: Betlejem, Nazaret i Golgotę. Kaplice zostały fundowane przez Komisariat Ziemi Świętej.

27 kwietnia 2014 r. wspólnie przeżywaliśmy wyjątkowy moment. Papież Franciszek podczas Mszy świętej kanonizacyjnej ogłosił włączenie Jana Pawła II w poczet świętych. W tym dniu wierni zgromadzili się w papieskim Sanktuarium oraz na placu przed kościołem, aby uczestniczyć w transmisji Mszy św. z Watykanu. Liturgiczne wspomnienie św. Jana Pawła II ustanowiono na dzień 22 października. W tym czasie w Sanktuarium na „Białych Morzach” obchodzony jest odpust ku czci Papieża Polaka. Pielgrzymi przybywający do Sanktuarium mogą uzyskać wtedy odpust zupełny, a także raz w roku podczas pielgrzymki do tego miejsca, zgodnie z kościelnymi wymogami pod zwykłymi warunkami.

Tradycją w Sanktuarium stała się Msza święta z Procesją Światła, która odprawiana jest każdego 22 dnia miesiąca. Biorą w niej udział pielgrzymi z dekanatów Archidiecezji Krakowskiej, którzy odmawiają tajemnice światła różańca świętego w ogrodzie różańcowym przy Sanktuarium 13 maja 2015 r., w dniu 34. rocznicy zamachu na życie Ojca Świętego Jana Pawła II, papieski sekretarz kard. Stanisław Dziwisz przekazał do Sanktuarium naznaczoną krwią sutannę, w którą ubrany był Ojciec Święty w dniu zamachu 13 maja 1981 r. Obecnie tą bezcenną relikwię można oglądać w szklanej gablocie w Kościele Górnym.

12 grudnia 2015 roku, w wigilię ogłoszenia przez Papieża Franciszka rozpoczęcia Jubileuszu Miłosierdzia Bożego, w Sanktuarium Jana Pawła II została otwarta Brama Miłosierdzia, a Sanktuarium od tego dnia znalazło się na liście kościołów jubileuszowych Archidiecezji Krakowskiej z okazji Nadzwyczajnego Roku Świętego.

12 czerwca 2016 roku na placu przed Sanktuarium stanął pomnik Jana Pawła II. Prawie 3,5 metrowa, odlana z brązu rzeźba przedstawia Papieża Pielgrzyma zwróconego w kierunku Sanktuarium Bożego Miłosierdzia, opartego o krzyż, z barankiem u swego boku. Autorem pomnika jest krakowski rzeźbiarz Władysław Dudek

W lipcu 2016 roku Sanktuarium przeżywało najbardziej doniosłe wydarzenie w swojej krótkiej historii. 30 lipca, z okazji Światowych Dni Młodzieży, Sanktuarium poświęcone swojemu poprzednikowi Janowi Pawłowi II, nawiedził Papież Franciszek, który odprawił tutaj uroczystą Mszę św. dla osób konsekrowanych. Podczas Światowych Dni Młodzieży Sanktuarium nawiedziło ok. 1 mln pielgrzymów, którzy rozpoczynali tu każdego dnia tzw. Pielgrzymkę Miłosierdzia prowadzącą do Sanktuarium Bożego Miłosierdzia w Łagiewnikach. Oprócz tego papieskie Sanktuarium ugościło ponad tysiąc wolontariuszy, którzy mieszkali na terenie Centrum.

W 2016 roku, po prawie dwóch latach zakończyły się prace związane z wykonaniem organów piszczałkowych dla papieskiego Sanktuarium. 52-głosowy instrument wyprodukowała i zainstalowała uznana w Polsce i na świecie firma Zakłady Organowe „Zych” z Wołomina. Organy zostaną poświęcone podczas mszy konsekracyjnej 16 października.