Este monasterio fue fundado por Felipe III y su esposa Margarita de Austria. Su creación la promovió la reina para tenerlo junto al alcázar y visitarlo fácilmente. Pero las obras se iniciaron en 1611 y ese mismo año la reina murió, por lo que fue su esposo quien continuaría con el proyecto.
El monasterio estaba unido al alcázar mediante un pasadizo subterráneo, tal y como lo estaban en aquella época otros tantos palacios e iglesias, esto permitía un acceso entre ellos evitando la calle y sus peligros.
La fachada principal es de estilo herrerariano, que destaca por su austeridad y su rigurosa geometría. El material, como en gran parte de los monumentos madrileños, es el granito, adornado por un grupo escultórico en marmol que representa la anunciación.
La parte conventual que da a la calle de la Encarnación, que alterna mampostería con ladrillo visto, es realmente hermosa en su sencillez, adornada tan solo con numerosos balcones y ventanas de forja.
En 1755 un terremoto afectó al monasterio, lo que hizo necesaria una renovación de la iglesia en su interior, que llevaría a cabo el arquitecto Ventura Rodríguez y que sería decorado al estilo neoclásico.
Hoy en día sigue habitado por monjas de clausura (agustinas recoletas) pero se puede visitar parte del mismo habilitado como museo, que pertenece a Patrimonio Nacional. Además, cada 26 de julio, se puede entrar a ver el afamado relicario, que se dice conserva sangre de San Pantaleon, que licúa milagrosamente este día de verano.