El terreno elegido para la construcción del Convento fue un paraje situado extramuros, muy cerca de la contramuralla.

En las obras , que comenzaron en 1595 intervinieron Juan del Castillo Sarabia, Domingo de Guizabal, Sebastián del Castillo y Juan de Echevarría. La iglesia fue inaugurada en 1607.

La construcción responde fielmente al tipo carmelitano: cruz latina inscrita en un rectángulo, nave única, capillas laterales (hoy funcionan como naves, pero fueron espacios incomunicados entre sí), crucero y ábside plano poco profundo. A los pies de la nave, cubierta con bóveda de cañón con lunetos, se sitúa el coro en alto. Las antiguas capillas laterales se cubren con bóvedas de aristas o con cúpulas de media naranja sobre pechinas aveneradas. Los cortos brazos del transepto y el ábside están cubiertos con bóvedas de cañón. Una dominante cúpula de media naranja sobre pechinas cubre el crucero. La capilla dedicada al Niño Jesús de Praga, comunicada con el crucero, se construyó en 1762.

En el interior de la iglesia destacan varios retablos tardobarrocos. A los pies del templo se venera la moderna imagen de Jesús de Medinaceli. Pero todos los ojos se centran en la imagen de la Virgen del Carmen, situada en un camarín en lo alto del retablo mayor.

La fachada de la iglesia, sugestiva combinación de piedra y ladrillo, es lo más interesante del exterior. Tiene forma de rectángulo rematado por un frontón. Se divide la fachada en tres pisos, respetando un claro eje vertical de simetría. En el inferior se abre la portada de ladrillo con tres arcos de medio punto. Preside la fachada una escultura de la Virgen, realizada en 1640 por José Rodríguez.