El templo que se conserva hoy formaba parte de las instalaciones del convento fundado en 1407, tras la cesión de unos terrenos donados por el condestable de Castilla Rui López Dávalos. Su primitiva iglesia se sustituyó por otra iniciada en 1550, realizándose la cabecera, el crucero y las dos primeras capillas.

Las obras prosiguieron en 1619 bajo las trazas de Diego de Praves, concluyendo la fachada principal, con las armas de los condes de Villamediana, patronos desde 1606. Se finalizó en 1664: fue el inicio de los dos siglos de mayor esplendor del convento.

Afectado por la Desamortización de Mendizábal en el siglo XIX, sirvió de acuartelamiento del ejército francés durante la Guerra de la Independencia. Dado el potencial arqueológico de la zona, se procedió a realizar importantes excavaciones visibles y su restauración como Archivo Municipal, recuperando la arquería original del convento, desmontada en 1920, como un elemento arquitectónico adosado a la fachada.

En la actualidad presta servicios de consulta y asesoramiento documental, así como copia de cualquier documento público.

Cuenta con más de 30.000 ejemplares en su fondo bibliotecario que pueden consultarse en su catálogo en línea, y un completo fondo documental con más de 50.000 fotografías, fondos cartográficos desde 1863, carteles, bandos, etc.