El monasterio se fundó en un terreno donado por la reina Isabel I debido al cierre del antiguo monasterio jerónimo en Madrid. Su ubicación a la orilla del río Manzanares lo convertía en un lugar insalubre y perjudicial para la salud de sus moradores por lo que se planeó el cambio.

Así pués, el monasterio de Santa María del Paso desapareció y la orden se trasladó al nuevo monasterio situado junto a la residencia de la corte en la capital.

Desde el principio su ubicación privilegiada lo convirtió en uno de los monasterios mas notables y dotados de la ciudad. Se daban en él las grandes celebraciones de la corte, desde juras de monarcas (Felipe II en 1528), exequias reales, retiro para los monarcas o bodas reales.

El propio Felipe II mandó construir un Cuarto Real al que retirarse y desde el cual podía oir misa. Con Felipe IV se extendería esta zona hasta convertirse en el Palacio del Buen Retiro de Madrid y ,así, la iglesia pasaría a ser la capilla palatina.

En 1808 con la invasión de las tropas francesas durante la Guerra de Independencia tanto el monasterio como el Palacio del Buen Retiro fueron ocupadas y sufrieron grandes daños.

En 1835 el monasterio quedó abandonado tras aplicarse los decretos de exclaustración de Mendizabal.

Tras la desamortización de Mendizabal el monasterio quedó abandonado.

Fernando VII decidió dar utilidad al edificio convirtiéndolo en Cuartel de Artillería y en 1837 también en Hospital de Inválidos y Hospital de Coléricos.

En 1854 se reabre al culto la iglesia con la intervención de Francisco de Asís, consorte de Isabel II pero el resto del monasterio mantuvo el estado de abandono.

El 15 de julio de 1925 el claustro fue declarado Monumento Nacional.

Finalmente, en 1998 se firma un convenio entre el Ministerio de Cultura y el Arzobispado de Madrid para la cesión del claustro que se incluyó en el proyecto de ampliación del Museo del Prado del arquitecto Rafael Moneo.

Se trataba de la restauración de la Iglesia de Los Jerónimos y la construcción de El Cubo que pasaba al Museo.

De lo que fue el monasterio solo subsisten la iglesia y el claustro principal y han desaparecido la hospedería y el Cuarto Real.