Los dominicos se instalan en Mallorca desde el mismo momento de su conquista por parte de Jaime I, entre los años 1229 y 1231. Con las tropas de la Corona de Aragón vinieron dos frailes dominicos, fray Berenguer de Castellbisbal y fray Miguel de Fabra, que son alojados en el recinto de la Almudaina, donde erigen una pequeña capilla dedicada a Nuestra Señora de la Victoria, que sería la base sobre la que se construiría el convento. La construcción de la iglesia comenzó el 17 de septiembre de 1296, terminándose el 13 de abril de 1359. El convento desde el principio contó con la protección del monarca, del papa y de la nobleza del lugar, que sufragó varias de las obras del convento, como la de la capilla del Roser, construida en 1480.

El convento obtuvo gran importancia debido a su labor evangelizadora de una zona recién conquistada y al establecimiento en el convento de la sede de la Inquisición en la isla. Este importancia provocó que a partir de él se realizaran otras fundaciones: el de San Vicente Ferrer en Manacor, el Santo Domingo en Inca, el del Rosario en Pollensa, el de Nuestra Señora de Loreto en Lloret de Vistalegre y el de San Vicente Ferrer y Santiago de Ibiza. También desde Santo Domingo de Palma de Mallorca fue fundado un convento de monjas dominicas, el de Santa Catalina de Siena. Varios personajes importantes de la orden pasaron por Santo Domingo, por ejemplo, San Raimundo de Peñafort, Maestro General de la orden y confesor del monarca, o San Vicente Ferrer, que se hospedó en el s. XV.

En el siglo XIX el convento fue suprimido tras unos años de decadencia que se iniciaron durante el Trienio Liberal. La Ley sobre monasterios y conventos de 1820 no fue aplicada a Santo Domingo, pero el convento sufrió un asalto debido al auge del pensamiento liberal y al rencor acumulado por siglos de Inquisición. En 1823, el último año del Trienio Liberal, el alcalde de Palma y el comandante general, junto con otros autoridades, deciden cerrar el convento y mandar a los frailes menores de 65 años a Cartagena, tras la sospecha de una conspiración contra el gobierno. Con la restitución del poder de Fernando VII, el convento volvió a abrir sus puertas, pero en 1835, con la promulgación de los decretos de exclaustración del ministro Mendizábal, la vida del convento llega definitivamente a su fin. La demolición del edificio se produjo el 23 de enero de 1837.