Los Reyes Católicos quisieron fundar este monasterio en 1476 con dos propósitos. El primero fue la conmemoración de la victoria en la Batalla de Toro. Y el segundo que el templo fuera un mausoleo digno de estos destacados monarcas. Pero tras la oposición del Ayuntamiento de Toledo este último propósito no se cumplió, siendo enterrados los monarcas a su muerte en Granada.

El primer responsable de las obras fue Juan Guas en 1477, pero fue relevado a causa de su temprano fallecimiento por Simón de Colonia y Enrique Egas. Destaca la escalera de los claustros, obra de Alonso de Covarrubias, y el pórtico de la Iglesia, trazada por Nicolás de Vergara el Viejo y que finalizó Juan Bautista Monegro en 1606.

Durante la Guerra de la Independencia, a principios del siglo XIX, sufrió daños severos. Pero el edificio fue restaurado de forma magistral por Arturo Mélida en 1883.