El Convento de Nuestra Señora de Valverde fue fundado en 1607. Su origen estaba en una antigua ermita medieval dedicada a Nuestra Señora de Valverde situada en el antiguo municipio de Fuencarral, extramuros de la villa de Madrid. En 1596, el rey Felipe II cedió el patronazgo del santuario a Juan Ruiz de Velasco y su esposa Isabel Nevares de Santoyo para que fundasen un convento.

El edificio fue diseñado por Francisco de Mora, pero fue reformado en el siglo XVIII gracias a las donaciones de Juan Bautista de Iturralde y su mujer Manuela Munárriz. Este matrimonio también financió la edición de las obras de fray Luis de Granada que hizo el convento y otorgó una renta anual de 10.000 reales de vellón a los frailes. A cambio de este apoyo, los Iturralde pudieron edificar su residencia personal junto al convento y ser enterrados en el mismo.

La Guerra de la Independencia (1808-1814) interrumpió la vida del convento. Fue abandonado a causa del Real Decreto de 18 de agosto de 1809 disponiendo que todas las órdenes regulares, monacales, mendicantes y clericales existentes en los dominios de España quedasen suprimidas. El edificio fue vendido a un propietario particular, aunque los frailes lo recuperaron tras el fin del conflicto. Durante el Trienio Liberal (1820-1823), los frailes tuvieron que trasladarse temporalmente al antiguo convento cisterciense de Fuencarral por la Real Orden de 15 de marzo de 1821 sobre el arreglo de conventos de la provincia de Madrid, en cumplimiento de la Ley sobre monasterios y conventos de 25 de octubre de 1820.

El convento fue suprimido definitivamente el 13 de abril de 1836 por la junta diocesana de Madrid, en cumplimiento del Real Decreto de 9 de marzo de ese año suprimiendo todos los monasterios, conventos, colegios, congregaciones y demás casas de comunidad o de instituto religioso de varones existentes en la Península, que iba dirigido a los conventos que no habían sido suprimidos por los decretos de exclaustración de 1835.