Las agustinas fueron la primera orden femenina que se estableció en Chile: fundaron su monasterio en 1571. Esta iglesia es la tercera que levantaron; las dos anteriores se las llevaron los terremotos de 1647 y 1730.

La actual se construyó desde 1857, bajo la dirección de Eusebio Chelli y sobre planos de Vicente Larraín. Las torres se le atribuyen a Fermín Vivaceta. La fachada es neoclásica: cuatro columnas dóricas y una escalinata de cinco peldaños de piedra.

Adentro la planta es basilical — una nave central y dos laterales más angostas, separadas por tres arcos de medio punto. Las columnas son de fierro fundido y el entramado del cielo, de roble.

Cuando en 1850 se abrió la calle Moneda, el convento quedó partido en dos, y las monjas siguieron pasando de un lado al otro por un túnel bajo la calle. En 1913 se trasladaron y donaron el templo y el convento al Arzobispado de Santiago. Es Monumento Histórico desde 1977.