La fundación del convento de Santa Cruz de Loja fue una empresa en la que puso mucho afán fray Pedro de Sena. El 15 de diciembre de 1606, Pedro de Sena es escogido ministro de la provincia descalza de San Juan Bautista. Desde el momento en que accede al cargo, comunica su deseo de fundar un convento descalzo en Loja, para tal fin envía a fray Juan Ildefonso de Castilla y a fray Jerónimo Valero a emprender conversaciones con el ayuntamiento de Loja. Con el visto del ayuntamiento, una cédula real de Felipe III autorizaba la fundación, no obstante el arzobispo de Granada se opuso, con lo cual la fundación tuvo que posponerse.

En 1607 Pedro de Tapia, consejero del Reino de Castilla, contrae matrimonio con Clara de Alarcón y Luna, natural Loja y perteneciente a una de las familias más poderosas de la ciudad. A partir de este momento, el matrimonio comienza una serie de movimientos encaminados a obtener el permiso para fundar el convento y ser patrones y benefactores del mismo. Así pues, Pedro de Tapia aprovecha sus influencias en el Consejo Real, obteniendo un permiso para la fundación que es apoyado por el ayuntamiento de Loja. Por otra parte, mediante cartas suplicatorias, logra acabar con las reticencias del arzobispo de Granada a la fundación. Finalmente fray Pedro de Sena, provincial de la orden, da por buenas las autorizaciones, y envía a fray Jerónimo de Planes como comisario de la fundación.

La toma de posesión del convento se produce el 14 de septiembre de 1608. El ayuntamiento de Loja compra unas casas que posteriormente son donadas a los frailes. El 1 de octubre de 1608 se formaliza el patronato mediante escritura el patronato de Pedro de Tapia y su esposa, según el documento el convento se llamaría "de la Santa Cruz".

Nada más realizarse la fundación, comenzaron los problemas con los observantes que querían cerrar el convento descalzo de Loja. Así, Juan Ramírez, el provincial observante, se quejó al arzobispo y logró convencerle para que retirase su autorización. Ésto comenzó una larga serie de pleitos presentados a tribunales eclesiásticos o civiles. La disputa incluso llegó a la Santa Sede, y siempre obtenían la razón los descalzos. Aunque el 18 de junio de 1612, se produce en Roma un Capítulo General de la orden, en la que eligen a fray Juan del Hierro como Superior General, al poco tiempo el arzobispo de Granada le remite las actas de la contienda entre los observantes y los descalzos de Loja y tras consultar al Definitorio General, decreta cerrar el convento de Loja. El cierre se produce el 8 de agosto de 1612.

Seis años después, en 1618, lograron regresar los frailes al convento de la Santa Cruz, ya que se produjo la intermediación de Felipe III y del cardenal duque de Lerma. La toma de posesión fue presidida por fray Pedro de Adam. Así catorce religiosos volvieron a habitar el convento del que habían sido expulsados. El convento obtuvo cátedra de filosofía.

En 1835 el convento cierra definitivamente sus puertas tras aplicarse la exclaustración decretada por Mendizábal.