Sankt Peter ist die älteste Leuvener Pfarrei, die wahrscheinlich 986 gegründet wurde. Nachdem die älteste Kirche 1176 abgebrannt war, wurde eine neue romanische Kirche errichtet mit einer hinter dem Chor angebauten Krypta. Das Westwerk, das auf dem alten Stadtsiegel abgebildet ist, hatte an den Seiten zwei Treppentürme.

Der Bau der erheblich größeren heutigen gotischen Kirche begann 1425. Zuerst wurde der Chor von Sulpicius van Vorst errichtet. Diesem folgten die verschiedenen Stadtbaumeister, unter denen insbesondere Jan Keldermans II. und Matheus de Layens zu nennen sind. Der Bau der eigentlichen Kirche war 1497 abgeschlossen.

Von den drei geplanten Türmen, deren mittelster 170m hoch werden sollte, ist jeweils nur die Turmbasis erhalten. 1541, bei einer Höhe von 50m, wurden die Arbeiten eingestellt. Der Untergrund schien für einen noch höheren Turm nicht tragfähig zu sein. Nach mehreren Unglücksfällen wurde die Turmhöhe 1613 auf das heutige Niveau reduziert.

Da die Baumeister vom ursprünglichen Bauplan nicht abgewichen sind, ist die Peterskirche ein Musterbeispiel reiner Brabanter Spätgotik. Von außen fällt vor allem der Chor ins Auge mit seinen sieben Strahlkapellen. Zwischen zwei der Scheitelkapellen wurde 1546 einer Leuvener Volksheiligen, „Fiere Margriet“, eine Kapelle errichtet. Die Kirche hat in den zwei Weltkriegen schwere Schäden erlitten. 1914 brannte das Dach ab, und 1944 fiel eine Bombe ins nördliche Kreuzschiff.

In der Kirche befindet sich z. Zt. die Schatzkammer. Zu sehen sind zwei Meisterwerke des Flämischen Primitiven Dirk Bouts: „Das Abendmahl“ und „Das Martyrium des hl. Erasmus“.