La chiesa con l’annesso convento appartenne alle monache di clausura domenicane. Dopo i danni subiti dall’edificio durante la seconda guerra mondiale, le monache si trasferirono nel monastero di S. Domenico Nuovo (in via Uguccione della Faggiola) portando con sé le reliquie e le opere d’arte di maggior valore per la devozione. Oggi gli ambienti del monastero sono stati quasi del tutto trasformati per essere adibiti ad esercizi commerciali.
Il convento fu fondato alla fine del XIV secolo per volere di Chiara Gambacorti - monaca del convento di S. Croce in Fossabanda, appartenente ad una potente famiglia mercantile - che nel 1382 istituì la prima comunità osservante dell’Ordine Domenicano. Il convento divenne così un luogo di accoglienza per i bisognosi, ma fu anche un centro propulsore del movimento riformatore dell’Ordine.
I lavori di edificazione della chiesa e delle strutture annesse si conclusero solo nel 1408. La facciata molto semplice doveva rispondere agli ideali dell’Osservanza, così come la struttura architettonica della chiesa, che si compone di due corpi distinti: quello retrostante all’altare era il cosiddetto coro delle monache o chiesa interna, collegata a quella dei laici da due grate. Qui venne tumulata la beata Chiara poco dopo la sua morte, nel 1420. Della tomba resta la lastra marmorea oggi conservata in S. Domenico Nuovo. Tredici anni dopo il corpo della santa fu trasferito in una cassa e la sua lapide posta nella nicchia ad arcosolio decorata dal grande affresco della Crocefissione e santi, ancora visibile all’interno della chiesa.
La chiesa ha poi subito un totale rifacimento nel Settecento, epoca cui risale il fastoso altare maggiore ed i dipinti su tela di Giovanni Battista Tempesti con Storie della beata Chiara (1782).