El Convento de San Martín de Calatayud fue fundado por Martín Alejandre e Isabel Lezcano en 1600. Este matrimonio donó una suma en su testamento para establecer un convento de frailes capuchinos extramuros de la ciudad, aunque la orden ya llevaba un tiempo asentada cerca, en la llamada Cueva del Rey. El edificio se construyó sobre los restos del antiguo convento de San Marcos y se terminó en 1605. La iglesia se dedicó a San Serafín del Monte.

El convento contaba con una amplia huerta. Los frailes vivían de la producción de la misma y de las limosnas que solicitaban en la ciudad y en otras poblaciones cercanas. A lo largo de la existencia del convento, su número osciló en torno a los 30.

Durante el Trienio Liberal (1820-1823), debido a la Ley sobre monasterios y conventos de 25 de octubre de 1820, el gobierno ordenó la supresión del convento por la Real Orden de 9 de mayo de 1821. El convento fue suprimido definitivamente por la junta gubernativa superior del antiguo reino de Aragón en agosto de 1835, tras la publicación del Real Decreto de 25 de julio de ese año suprimiendo los monasterios y conventos de religiosos con menos de 12 individuos profesos. La exclaustración fue confirmada por el Real Decreto de 11 de octubre suprimiendo los monacales.