Les carmes s'installèrent à Carcassonne en 1267. L'église fut construite en 1297 à l'intérieur des murailles mais en 1360, une bulle du pape Innocent IV autorise les carmes à quitter leur couvent pour s'installer à l'intérieur des murailles. En effet, lors de l'excursion du Prince Noir en 1355, l'église fut détruite. Il ne semblerait pas que les Carmes aient abandonné leur couvent mais l'église fut reconstruite vers les années 1360.
La nef était couverte à l'origine d'une charpente apparente sur arcs diaphragmes. En 1374, l'archevêque de Narbonne accorda des jours d'indulgences à ceux qui visiteront la chapelle. Des voûtes d'ogives furent édifiées sur la nef à une date indéterminée. Une tribune fut installée contre la façade occidentale dans la deuxième moitié du 19e siècle. La façade occidentale fut remaniée au 19e siècle et un portail très orné fut édifié.
Le décor peint de l'ensemble de l'église et des chapelles ainsi que la mise en place des autels et des statues des chapelles se font sur une période allant de 1851 à 1877. Le programme iconographique carmélitain est cohérent, célébrant les grandes figures de lOrdre : Élie, ermite du Mont carmel, Thérèse d'Avila ou encore Jean de la Croix. Ainsi, l'arc triomphal du choeur est orné de grands personnages de Carmes et Carmélites peints en pied ou en médaillon. Des éléments de sculpture datant de la construction de l'édifice, à la fin du 14 ème siècle, subsistent dans la première travée de la nef.
Photographe prestation Fish Eye dans le cadre de l'étude du patrimoine industriel du département de l'Hérault de 2011 à 2013