El convento fue fundado en 1584 encargándose de las obras los arquitectos José y Manuel del Olmo. Para la fundación del convento se decidió traer a las comendadoras de Valladolid porque la Beata María Ana de Jesús vio unas estrellas viajeras en el cielo que interpretó como mensajeras de la voluntad de Dios.
De un claro estilo barroco, tanto la iglesia como el convento sufrieron una gran intervención por parte del arquitecto Francisco Sabatini en 1777. Es el único monasterio madrileño que se ha podido conservar íntegramente, sin que ninguna de sus dependencias haya sido demolida. La iglesia del convento data del año 1697 construida con planta de cruz griega, con una cúpula en el centro sobre pechinas. Destaca en su interior el hermoso lienzo del pintor Luca Giordano que representa al Apóstol Santiago en la Batalla de Clavijo, y que se encuentra en el retablo mayor.
Una de las joyas que guarda esta iglesia es la Sacristía de los Caballeros. Esta bella sacristía fue encargada por el rey Fernando VI y realizada por Francisco Moradillo entre los años 1746 y 1753. Era el lugar donde los Caballeros de la Orden de Santiago se preparaban para ser investidos caballeros en la propia iglesia. Una auténtica joya del barroco madrileño de planta elíptica decorada con columnas y ocho estatuas que representan a reyes y maestres de la Orden de Santiago.