Decyzją biskupa chełmińskiego Mariana Przykuckiego z dnia 12 marca 1989 r. do organizowania ośrodka duszpasterskiego, tworzenia nowej parafii i budowy kościoła został powołany ks. Stanisław Majewski, wikariusz parafii pw. Chrystusa Króla w Toruniu. Przyszły proboszcz tworzącej się parafii udał się na pielgrzymkę do Rzymu, by osobiście poprosić Ojca Świętego Jana Pawła II o błogosławieństwo dla nowo powstającej parafii i na budowę kościoła. Ojciec Święty bardzo dobrze zorientowany w topografii Torunia, udzielił swojego apostolskiego błogosławieństwa na audiencji prywatnej w sali Klementyńskiej 27 kwietnia - tuż przed swoją pielgrzymką na Madagaskar. Modlitwa i błogosławieństwo papieskie towarzyszyły ks. Stanisławowi w załatwianiu spraw formalnych związanych z powstaniem parafii i rozpoczęciem budowy nowej świątyni. W międzyczasie przyszły proboszcz odwiedzał z posługą sakramentalną chorych i sam przeprowadził trwającą 60 dni wizytację duszpasterską (kolędę). Ta praca duszpasterska pozwoliła zjednać wiernych wokół dzieła, któremu po akceptacji Biskupa Przykuckiego patronowało Miłosierdzie Boże.
Formalnie parafia została powołana do istnienia 1 maja 1990 r. Została wydzielona głównie z parafii pw. św. Józefa (Bielany), a także z parafii pw. św. Antoniego (Wrzosy) i Matki Boskiej Zwycięskiej (ul. Podgórna). W tym dniu pod świeżo zbudowaną wiatą ks. Majewski odprawił pierwszą Mszę św. i nabożeństwo majowe. Do tego wydarzenia wierni nowej parafii przygotowali plac o powierzchni ok. 0, 5 ha w szczerym polu. Ogrodzony piaszczysty teren, porośnięty dzikimi różami, z wzniesionym krzyżem misyjnym poświęcił Biskup chełmiński 9 maja 1990 r. Od tego dnia zaczęto wznosić kaplicę, która została ukończona pod koniec tegoż roku. Uroczystość poświęcenia miała miejsce w Niepokalane Poczęcie Najświętszej Maryi Panny - 8 grudnia 1990 r. W kaplicy tej przez prawie 10 lat koncentrowało się życie parafialne. Od samego początku zespół architektów w osobach: Henryka Pawłowskiego, Jerzego Tusiackiego i Stanisława Miklaszewskiego pracował nad projektem nowej świątyni. Szczupłość terenów, jak również struktura geologiczna oraz bliskość lotniska determinowały bardzo prace architektoniczno-konstrukcyjne, jednak zostały uwieńczone sukcesem - wydaniem pozwolenia na budowę kościoła przez Urząd Miejski dnia 13 lipca 1992 r. W tym dniu rozpoczęły się wykopy pod przyszłą świątynię i dom parafialny. Od prawie czterech miesięcy Toruń był już stolicą nowej diecezji. Jej pasterz, bp Andrzej Suski, od samego początku z ojcowską troską wspierał budowę świątyni i życie najmłodszej wówczas wspólnoty parafialnej. W święto Miłosierdzia Bożego, 10 kwietnia 1994 r., podczas trwającej wizytacji kanonicznej, przy bardzo licznym udziale duchowieństwa i wiernych, dokonał poświęcenia kamienia węgielnego pod budowę nowej świątyni, którą nazwał w homilii przyszłym sanktuarium. Kamień węgielny pochodził z grobu św. Siostry Faustyny z krakowskich Łagiewnik. Z tą chwilą wierni podjęli temat powstania sanktuarium i w tej intencji się modlili.
Wraz z budową świątyni rozwijała się działalność duszpasterska parafii. Tworzyły się nowe grupy duszpasterskie, od 1993 r. zaczęto wydawać cotygodniową gazetkę parafialną, do parafii przybyli nowi kapłani. Od 2000 r. liczba wikariuszy wzrosła do czterech, gdyż w tym czasie liczba mieszkańców na terenie parafii wzrosła do 10 tys. Na trwałe wpisała się Pasterka z 1997 r. odprawiona pod gołym niebem w obrębie ukończonych już murów świątyni pod przewodnictwem bp. Jana Chrapka.
Parafia wraz z całą diecezją przeżywała apostolską wizytę Jana Pawła II w Toruniu - 7 czerwca 1999 r. Trwałą pamiątką tego wydarzenia jest krzyż - Drzewo Życia, który był główną dekoracją ołtarza papieskiego na toruńskim lotnisku. Decyzją biskupa toruńskiego Andrzeja Suskiego został on przekazany kościołowi Miłosierdzia Bożego i stanowi jego główny wystrój. Krzyż ten stanął w świątyni w uroczystość Najświętszego Serca Pana Jezusa o godz. 15 (Godzinie Miłosierdzia). Przebity bok Jezusa to jednoznaczny znak źródła Bożego Miłosierdzia. Od tego czasu, choć jeszcze w niewykończonej świątyni, wierni zaczęli się gromadzić koło krzyża - Drzewa Życia. Uroczyście obchodzono 10-lecie parafii 1 maja 2000 r., kiedy nazajutrz po kanonizacji Siostry Faustyny przez Jana Pawła II parafia otrzymała jej wezwanie. Tym samym imieniem nazwano, dzięki staraniom Stowarzyszenia Rodzin Katolickich nowo powstałą ulicę, przy której wzniesiono świątynię.
10. rocznica istnienia diecezji toruńskiej zaowocowała przekazaniem obrazu Jezusa Miłosiernego jako wotum. Obraz ten pobłogosławiony przez Jana Pawła II na Watykanie 9 marca 2002 r., po peregrynacji w diecezji, przekazał bp Andrzej Suski kościołowi Miłosierdzia Bożego i św. Siostry Faustyny w Toruniu. Bp Andrzej Suski 15 września 2003 r. ogłosił to miejsce Diecezjalnym Sanktuarium Miłosierdzia Bożego. Do tej uroczystości przygotował parafię bp Józef Szamocki.
Szczególną formą katechizacji i wyrazem czci wobec Miłosierdzia Bożego są witraże oknach kościoła, które instalowano w latach 1999-2008. Przedstawiają drogę krzyżową w aspekcie 14 uczynków miłosierdzia co do duszy i co do ciała. Nad wejściem głównym znajduje się witraż ilustrujący Ucztę Mesjańską - cel naszej ziemskiej wędrówki, i to, że Eucharystia jest jej zapowiedzią. Nad wejściem od strony ulicy św. Faustyny - witraż podświetlany w ciągu nocy przedstawia św. Faustynę Apostołkę Bożego Miłosierdzia wskazującą na Jezusa Miłosiernego. Ten witraż od wewnątrz świątyni „patrzy” na witraż przedstawiający Jezusa Dobrego Pasterza, biblijny symbol Miłosierdzia Bożego. Od strony północno-zachodniej witraż nad wejściem ukazuje św. Brata Alberta, który koresponduje z ewangelicznym miłosiernym Samarytaninem. Pięknie wykonane witraże wprowadzają do wnętrza świątyni odpowiedni klimat, a przy świetle elektrycznym ewangelizują na zewnątrz. Tę samą rolę spełnia postawiona przy wejściu głównym podświetlona płaskorzeźba „Powrót syna marnotrawnego” lub jak kto woli „Przyjęcie przez Miłosiernego Ojca powracającego syna”.
Piękno liturgii ubogacają 28-głosowe organy piszczałkowe. Natomiast wiernych zwołują do świątyni 4 dzwony o łącznej wadze 2850 kg. Ich imiona to: 1. „Jan Paweł II - Dives in misericordia”; 2. „Andrzej” - dla uczczenia pierwszego biskupa toruńskiego Andrzeja Suskiego; 3. „Józef” - dla pamięci Prymasa Józefa Glempa, nuncjusza apostolskiego Józefa Kowalczyka, biskupa pomocniczego Józefa Szamockiego oraz parafii macierzystej - św. Józefa; 4. „Stanisław” - dla upamiętnienia pierwszego proboszcza i budowniczego ks. prał. Stanisława Majewskiego. Organy i dzwony poświęcił bp Józef Szamocki 4 października 2004 r. Uroczystość ta była przygotowaniem do konsekracji świątyni, która odbyła się 10 października 2004 r. Temu wydarzeniu przewodniczył biskup toruński Andrzej Suski przy udziale abp. Mariana Przykuckiego i bp. Józefa Szamockiego, jak również około 100 kapłanów i licznie zgromadzonej rzeszy wiernych. W tym dniu wybudowana dużym wysiłkiem świątynia została uroczyście przekazana na wyłączną własność Bogu. Codziennie zanoszona jest podczas każdej Mszy św. modlitwa za budowniczych świątyni, zarówno żyjących, jak i zmarłych. Wśród wielu jest ks. kan. Edmund Jastak z Niemiec, znany dobroczyńca i propagator różnych akcji charytatywnych w Toruniu. Jego doczesne szczątki spoczęły 27 czerwca 2000 r. w katakumbach toruńskiego sanktuarium.
Ogień Miłosierdzia Bożego jest rozpalany na tym miejscu w rozmaity sposób, zarówno przez szerzenie kultu, jak i działalność charytatywną (parafialny zespół Caritas, Ognisko Wychowawcze, Klub Seniora, grupę Anonimowych Alkoholików, poradnię psychologiczną, rodzinną, od uzależnień, zespół wolontariatu). Od jesieni 2008 r. trwa budowa domu opieki „Samarytanin”, parafialnego hospicjum, w którym znajdą ukojenie w bólu ludzie ciężko chorzy.
Modlitwą, słowem Bożym i pochylaniem się nad ludzkim cierpieniem Sanktuarium Miłosierdzia Bożego buduje królestwo Miłosierdzia ludzkich serc i sumień.