La obra estuvo a cargo del arquitecto celayense Francisco Eduardo Tresguerras, fue terminada el 25 de julio de 1805 y el templo fue dedicado el primero de enero de 1807.

Las madres carmelitas permanecieron hasta 1863, cuando fueron exclaustradas. El convento fue la segunda prisión de Maximiliano de Habsburgo en 1867.

En el templo hay una magnífica imagen de Nuestra Señora del Carmen que es una creación del afamado artista queretano Mariano Perrusquia. Se ubica en el nicho principal del retablo del presbiterio.

Actualmente Teresitas es también sede de la Curia Episcopal y del Conservatorio de Música José Guadalupe Velázquez.