Diecezja łódzka powołana została przez papieża Benedykta XV w roku 1920. Zaraz też rozpoczęto starania o powstanie seminarium duchownego. „Bez zakładu naukowo-wychowawczego diecezja istnieć nie może” – pisał pierwszy ordynariusz, ks. bp Wincenty Tymieniecki. W roku 1921 władze Łodzi przekazały diecezji gmach przy obecnej ul. św. Stanisława Kostki. Służy on uczelni do dziś. W pierwszym naborze przyjęto 63 alumnów, których kształciło 14 wykładowców, a pierwszym rektorem został ks. Jan Krajewski, wieloletni profesor seminariów w Kielcach i Warszawie.

Cykl nauczania, początkowo czteroletni, przeszedł później w pięcioletni, by zapewnić wszechstronne wykształcenie filozoficzne i teologiczne. W 1938 r. łódzkie seminarium uzyskało pełne prawa Ministerstwa Wyznań Religijnych i Oświecenia Publicznego. W okresie międzywojennym rozbudowano gmach i powiększono bibliotekę (jej zasoby osiągnęły w 1939 r. liczbę 44 tys. tomów).

W okresie okupacji seminarium, przeniesione początkowo do Szczawina, zostało przez Niemców zlikwidowane. W roku 1945, mimo zniszczeń i grabieży, znów rozpoczęło działalność. W 1947 odzyskało dawny budynek, by po remoncie uroczyście inaugurować zajęcia w lutym 1948 r.

W latach 1982-87 nastąpiła kolejna rozbudowa gmachu. Wtedy nowe, dwupoziomowe pomieszczenie o powierzchni 414 m² otrzymała biblioteka. Czytelnia przeznaczona dla alumnów położona jest osobno na parterze i zajmuje powierzchnię 230 m². W 1994 r. otwarto oddzielne wejście do biblioteki, co usprawniło udostępnianie zbiorów czytelnikom spoza seminarium.

Dziś WSD w Łodzi zatrudnia 46 wykładowców, w tym 4 profesorów, 6 doktorów habilitowanych i 26 doktorów. Uczelnia kształci 52 alumnów na 6-letnich jednolitych studiach magisterskich stacjonarnych (w roku akad. 1989/90 studiowało 132 alumnów). Do roku 2014 seminarium ukończyło 1112 studentów. Praca formacyjna odbywa się w jednym budynku o powierzchni 8347 m². Powierzchnia kampusu wynosi 1,6 ha.

Klerycy mieszkają w budynku seminarium, gdzie prócz sal wykładowych i kaplicy mają do dyspozycji klubik, sale komputerową, video, gimnastyczną, boisko i ogród do spacerów. Trzy razy w tygodniu wychodzą do miasta. W seminarium działa chór, klerycy redagują też półrocznik „Ama”, organizują kolonie dla dzieci niepełnosprawnych, wspierają małych pacjentów w Centrum Zdrowia Matki Polki, pracują z osobami głuchymi.

W 1995 r. Biblioteka WSD przystąpiła do Konsorcjum Bibliotek Łódzkich, a w 2006 r. do współkatalogowania z Narodowym Uniwersalnym Katalogiem Centralnym NUKAT. W 2014 r. rozpoczęto digitalizację zbiorów na platformie Cybra.