C'est le 15 août 1616 que les Carmes "déchaux" (réformés par sainte Thérèse d'Avila) arrivèrent à Lille. Implantés dans les Pays Bas en 1610 ils avaient ensuite fondé un couvent à Bruxelles, Louvain, Douai, puis plus tard à Tournai et Brugges.C'était au moment ou les catholiques de la Contre-Réforme cherchaient à étendre l'enseignement religieux, raviver la charité, réformer les moeurs pour neutraliser la propagande protestante.
Don Vincent Longuespée, abbé de Loos, leur offre l'hospitalité dans le refuge de l'abbaye avant qu'il ne puisse acheter un terrain au "Riez du château" situé entre les fossés de l'ancienne forteresse de Lille et le mur de la nouvelle enceinte dont la porte de Gant marque la place. Nous sommes le 24 décembre 1620 ; c'est le 15 août 1623 que les père Carmes entrent dans leur nouvelle église.
Le couvent brûla deux fois et l'église actuelle fut édifiée de 1646 à 1669. Elle fut consacrée par l'évêque de Tournais en 1676. A la révolution française les religieux sont expulsés et l'église devient un magasin d'habillement militaire puis on y loge chevaux et charretiers.
Cette chapelle fut construite par les Carmes de l'ordre du Mont Carmel, Réformés par Sainte Thérèse d'Avila et Saint Jean de la Croix au 16ème siècle. Ils étaient appelés "déchaussés" ou "déchaux" car ils allaient pieds nus, en signe de pauvreté et de pénitence.
Ils édifièrent leur couvent derrière le rempart en 1623. La première chapelle brûla deux fois. Celle que nous connaissons a été construite à partir de 1646, achevée en 1669 et consacrée en 1676 par l'évêque de Tournai.
1708 : Les boulets des bombardements hollandais occasionnent des dégâts lors du siège de la ville
1791 : Pendant la Révolution, les religieux sont expulsés. l'église devient magasin d'habillement militaire, puis l'artillerie y loge chevaux et charretiers.
1856 : Le domaine des Carmes est vendu à la congrégation des Sœurs de l'Enfant Jésus, qui y installe sa maison Mère. Tous les bâtiments sont rasés sauf l'église.
1859 à 1865 : Reconstruction du couvent. Restauration de l'église avec modification : un mur isole la première travée derrière la façade pour en faire une petite chapelle ; les stalles sont installées face à face dans la nef centrale ainsi que des autels dans les chapelles latérales et un grand retable dans le chœur ; des tribunes sont créées à mi-étages dans les bas-côtés.
1888 : Lors de la mise en place d'un calorifère, découverte d'une crypte funéraire où des religieux étaient enterrés depuis 1646. Une rotonde sous le chœur donnait accès à un long couloir sous la nef, où se logeaient 200 (?) tombes superposées 2 à 2 dans les murs. Cette crypte, non explorée sérieusement à l'époque, est murée.