Las carmelitas llegaron a la ciudad el 27 de julio de 1584. La fundación se debe a Ana Pacheco, que era familia cercana del obispo de la diócesis, Pedro Pacheco, del que consiguió la licencia. Al año siguiente (17 de febrero de 1585) el provincial de la orden consiguió alojamiento para las religiosas, contiguas a la ermita de San Juan Letrán (muy posiblemente las obras contaron con la participación de Juan de la Cruz). Más tarde se mudarían a la actual calle de Santa María, recibiendo, además, un solar por parte de la alcaldía que se conocería como morería.

Agustín de Uceda (Virrey de Perú) llegó junto con su esposa a su ciudad natal y prometieron reedificar la iglesia, de modo que fueron reconocidos por la comunidad como fundador y fundadora, siendo enterrados más tarde en la capilla mayor.

En 1812 la comunidad fue expulsada del monasterio, trasladándose al Ángel. La desamortización de 1836 no afectó directamente al edificio conventual, pero si a sus propiedades y fincas.

En 1873 se demolió el convento, por lo que las monjas tuvieron que trasladarse a un piso situado en la Plaza de Arriola, propiedad de Trinidad Grund (1821-1896). Alfonso XII decretó en 1877 que se devolviera el importe de lo subastado, y con esos fondos adquirieron una fábrica de curtidos, junto con el solar situado en el barrio de la Goleta (entre las actuales calles Don Rodrigo y Carmelitas).

El 11 de mayo de 1931 se incendió su convento y de nuevo en 1936, siendo acogidas por las Hijas de la Caridad en la Goleta, hasta el 16 de abril de 1937. Se perdieron las obras de arte (salvándose una escultura que se atribuye a Pedro de Mena) y el archivo (Que contenía documentación única de Juan de la Cruz). En 1940 el convento y la iglesia fueron restaurados por Enrique Atencia Molina.

Actualmente se dedican a la confección y labores de bordado.