El antiguo convento de Mercedarios Descalzos de la Santísima Trinidad en Cartaya (Huelva), ocupa el lugar de otro anterior levantado entre 1624 y 1628, que alojó a la congregación desde la fundación del cenobio. Pero los distintos terremotos y vendavales que se sucedieron a lo largo del siglo XVIII afectaron a su fábrica gravemente. En principio la intención fue reparar ese edificio primitivo, pero sucesivos informes periciales aconsejaron su derribo y sustitución por uno de nueva planta.

La construcción del nuevo convento comenzó en 1774 y terminó en 1778, siendo promovido por el General de la Orden Mercedaria Descalza Fray Miguel Ramón de San José.

La Orden estableció, junto con el convento de Cartaya, otros dos conventos en la provincia, en Huelva y en Ayamonte, siendo el de Cartaya uno de los mejor conservados y que se constituye como una muestra representativa de las relaciones de la costa onubense con la capital gaditana.

La importancia histórica del convento a nivel local es incuestionable al constituirse en un centro de enseñanza superior de primer orden e intervenir en diversas ocasiones de forma decisiva en el devenir histórico de la localidad.

Tuvo una vida relativamente corta, pues los frailes tuvieron que desalojarlo en cumplimiento de una Orden de 20 de marzo de 1820, y aunque volvieron en 1823 fue por poco tiempo, pues la exclaustración definitiva se produjo en noviembre de 1835.

En 1840 tiene lugar la enajenación del edificio, aunque no la venta efectiva, que no se produce hasta un poco después, antes de 1846. El Ayuntamiento de Cartaya compró la capilla después de 1847 y la cedió a la Parroquia, que la tenía como propia en 1860, hasta que la vendió en pública subasta en 1917.