В XIX веке в Ялте образовалась большая католическая община. Молельный домик перестал вмещать верующих, и они обратились к властям за разрешением на строительство храма. Ответа пришлось ждать 10 лет. Новую римско-католическую церковь Непорочного Зачатия Пресвятой Девы Марии освятили в 1906 году. Проект здания в неоготическом стиле разработал талантливый мастер, главный архитектор Ялты Н. Краснов. 

В 1927 году храм был повреждён землетрясением, и его закрыли. К тому времени в Ялте началась активная ликвидация религиозных общин, поэтому службы в костёле Пресвятой Богородицы запретили. Здание переоборудовали в спортивный зал, потом передали краеведческому музею. С 1989 года в католической церкви стали проводить концерты органной музыки. Для этого был приобретён орган известной чешской фирмы, позже его выкупила католическая община. Богослужения возобновились в 1991-м, а ещё через два года костёл вернули приходу. В наши дни концерты органной музыки продолжаются, в Ялту приезжают известные российские и зарубежные музыканты.