La tradición sitúa el origen de San Francisco de Tarazona en el propio San Francisco, que durante su viaje a Compostela en 1214, fundaría el convento. A pesar de que los cronistas de la orden han divulgado mucho este dato, no parece que sea cierto. La primera constancia documental del convento consiste en un testamento ordenado por el rey de Navarra Teobaldo II y firmado en 1270.

El convento se situó extramuros, muy cerca de la Catedral en la ermita de San Martín de las Eras, cedida por el obispo y su cabildo. La zona elegida les reportó muchos beneficios, ya que la villa vivía un periodo de expansión que situó al convento en el epicentro de la nueva actividad urbana que se estaba desarrollando. Los franciscanos de Tarazona abrazaron rápidamente la observancia, haciéndolo en 1424, y convirtiendo al convento en el primero en ingresar en la Custodia Observante de la Provincia de Aragón

Las familias más acaudaladas de Tarazona prestaron favores económicos al convento a cambio de poder ser enterrados en su iglesia. Como ejemplo podemos poner la capilla mayor, mandada construir como futuro enterramiento por Fortún Pérez Calvillo, hermano de los obispos Pedro y Fernando Pérez Calvillo. Otro ejemplo sería la capilla y retablo que mandó construir el converso Esperandeu de Santa Fe en 1438. El convento vivió una intensa remodelación y ampliación entre los años 1523 y 1542.

En 1835 el convento cerró definitivamente sus puertas tras la aplicación de la exclaustración decretada por Mendizábal. El edificio fue adquirido por el municipio, que lo usó como alojamiento para el hospital Sancti Spiritus.