Santa María de la Merced es uno más de los conventos desaparecidos de la ciudad de Valladolid. Según las fuentes consultadas, unas apuntan a finales del S.XIII como momento de fundación y otros a finales del S.XIV. Si coinciden en las primeras advocaciones que toma la institución y su primera localización: Monasterio de Santa Olalla, pasando luego a llamarse de Santa María de la Merced y de Santa Olalla de Valladolid y más adelante Monasterio de Santa María de la Merced.

Según Floranes, en un primer momento el convento estuvo situado en la calle Boariza (actual María de Molina), en unas casas que daban a la Esgueva por un lado y al Convento de San Juan de Dios por el otro. De aquí pasaron a unas casas situadas frente al espacio definitivo del convento, que deberían de estar en la actual calle de la Merced o en la de Maldonado.

Gracias al legado de Leonor de Portugal, fallecida en 1405, esta fecha también varía según la fuente, de unas casas de su propiedad, pasaron al emplazamiento en la manzana que forman las calles: D. Sancho, La Merced, Maldonado y Plaza de San Juan. Llegaron a ocupar toda la manzana, ya que además de las mencionadas casas, en 1645 incorporaron a su recinto una franja de terreno a todo lo largo de sus tapias traseras, dónde se situaba parte de la muralla de la ciudad y ya en 1781, el Ayuntamiento les concedió un terreno baldío que formaba un entrante en la calle Real de Burgos (actual D. Sancho).

Rodrigo de Villandrando, I Conde de Ribadeo, sería otro de sus patrocinadores, había adquirido el patronato de la capilla mayor y construyó una nueva iglesia. Fallecido en 1448, sus descendientes debían continuar con su ayuda y aportación al convento.

A principios del siglo XVII es cuando empiezan a construirse las dependencias definitivas del convento, el claustro y la iglesia. La actividad monástica tuvo mejores y peores momentos; en 1619 eran 45 religiosos, 27 en 1645 y alcanzó su máxima ocupación en 1752 con 48, en 1768 se había reducido a 36, y en 1787 eran de nuevo 43 religiosos. Su jurisdicción se extendía más allá de la propia ciudad, pues poseía terrenos y poblaciones a las afueras.

Al igual que muchos de los conventos vallisoletanos, los franceses desmantelaron el convento en 1809. Y viviría el cierre definitivo con la exclaustración en 1835.

Después de la exclaustración definitiva el Ayuntamiento de Valladolid solicitó a la Junta de Bienes Nacionales la propiedad del convento para ensanchar la calle, pero al no querer pagar el canon que se le pedía, en 1843 se decidió instalar en el edificio un cuartel de Caballería. Tuvo usos militares hasta 1920, que sería derruida gran parta de la fábrica del convento.