Fundado en 1407 por el Condestable de Castilla Rui López de Dávalos, él mismo fué quien donó el terreno para su edificación. Desde 1606 los patronos del convento fueron los Condes de Villamediana.

La actual iglesia, sustituyó a una anterior a mediados del s. XVI,

se construyó bajo patrocinio de Juan de Tassis, Conde de Villamediana. La obra prosiguió en una segunda fase gracias al hermano del Conde, D. Felipe Tassis, Arzobispo de Granada.

Las obras se prosiguieron en 1619 siguiendo las trazas de Diego de Praves, el cual concluyó la fachada principal.

La iglesia, en piedra, tiene planta rectangular y consta de una nave con cinco capillas. Su cabecera, poligonal, es el único resto renacentista que conserva (todo lo demás fue reconstruido por Diego de Praves).

Su fachada, monumental de estilo clasicista, consta de dos cuerpos y está rematada por un frontón. Sobre su puerta adintelada se encuentra una hornacina con la imagen de San Agustín. También estan presentes en los laterales, los escudos de los patronos del convento.

El templo, fue víctima de la Desamortización y solo se conserva en pie la portada y parte de la cabecera.

Actualmente se ha rehabilitado el edificio: 4.303,75 metros cuadrados construidos y 3.089,75 metros cuadrados útiles, para albergar el Archivo Municipal de Valladolid. La inauguración tuvo lugar el día 2 de mayo de 2003 y el traslado de Fondos se realizó del 21 de julio al 1 de octubre de 2003. El horario al público es de lunes a viernes de 8:30 a 14:30 h.