Convento fundado el 26 de junio 1635 por D. Manuel de Acevedo y Zúñiga, VI Conde de Monterrey, tras una crecida del río Tormes que, en 1626, asoló por completo el antiguo convento de las Agustinas de San Roque (orden a la que pertenecía su hija, Inés Francisca de la Visitación). El 17 de marzo de 1636, y sobre unos terrenos cedidos por el conde situados frente a su palacio, comenzó a construirse una iglesia, no iniciándose las obras del convento hasta 1641. La obra finalizó en 1687, instante en el que la comunidad (que se había hospedado hasta el momento en el propio palacio del conde) se trasladó a sus nuevas dependencias. Fue entonces cuando, por deseo póstumo de D. Manuel de Acevedo y Zúñiga, la comunidad de "Agustinas de San Roque" pasó a denominarse "Agustinas de la Purísima Concepción".

No fue hasta la Guerra de Independencia Española que las religiosas se vieron obligadas a abandonar unos días su refugio, siendo acogidas en el cercano Convento de Carmelitas Descalzas de San José. Durante ese tiempo, las tropas napoleónicas emplearon el recinto como caballerizas, aprovechando la ocasión para sustraer numerosos bienes. Una vez partieron de Salamanca para reagruparse en Arapiles, las hermanas pudieron regresar a su hogar.

En 1837, fruto de la desamortización de Mendizábal, el convento sufrió una drástica disminución de sus propiedades y perdió la totalidad de sus fincas; no obstante, en ningún momento cerró sus puertas.

La iglesia, de estilo barroco, y el retablo mayor fueron proyectados por el arquitecto italiano Bartolomeo Picchiatti, siendo diseñados los nichos sepulcrales, dos altares laterales, el púlpito, los dos altares mayores (y sus crecimientos) y la portada principal de la iglesia por Cosimo Fanzago. No obstante, también intervinieron puntualmente arquitectos españoles como Francisco de la Hoya, fray Lorenzo de San Nicolás, Juan de Esculte, Jerónimo Pérez, Juan de Setién, Güemes, Juan de Mondravilla o Manuel del Pino.

Por su parte, el convento (inicialmente encargado a Juan Gómez de Mora) fue concebido por Curzio Zaccarella siguiendo apuntes de Picchiatti, aunque recibió los últimos retoques por parte de Joaquín Benito de Churriguera en 1716.

En su interior, destaca el retablo en mármol del Altar Mayor, el cual alberga un gran lienzo de la "Inmaculada Concepción", obra de José de Ribera (a quien también se encargó la realización de las alusivas a "San Jenaro", "San Agustín" y una "Piedad"). Flanqueándola, pueden apreciarse cuatro pinturas: "San José y San Joaquín" y "Santa Ana" (de autor desconocido), "San Juan Bautista" en el estilo de Guido Reni, y "San Agustín" de escuela flamenca. Así mismo, otros lienzos se distribuyen en el interior: la "Crucifixión" de Francesco Bassano; la "Virgen del Rosario" de Massimo Stanzione; "San Nicolás de Tolentino" y la "Anunciación" de Giovanni Lanfranco; "San Agustín con El Niño en la playa", de Giovanni Baglione, etc. Respecto a las estatuas orantes de D. Manuel de Acevedo y Zúñiga y su esposa, localizadas en los nichos situados a ambos lados de la capilla mayor, son obra de Giuliano Finelli.

El conjunto conventual fue declarado Monumento Nacional por Orden de 15 de abril de 1935.