La chiesa e il convento annesso furono fatti costruire dai Trinitari spagnoli tra il 1741 e il 1746, sotto il pontificato di Benedetto XIV, dall'architetto portoghese Emanuele Rodriguez dos Santos aiutato da Giuseppe Sardi.

La chiesa ha complessivamente un aspetto stilisticamente molto omogeneo, in virtù del fatto che il progetto, la realizzazione e l'impianto decorativo nel suo insieme furono eseguiti negli stessi anni senza sostanziali rimaneggiamenti o alterazioni successive. La facciata della chiesa è a forma concava, e le sue decorazioni ricordano l'appartenenza della chiesa all'Ordine della Santissima Trinità: vi sono infatti le statue dei due fondatori dell'Ordine, Giovanni de Matha e Felice di Valois. Inoltre, vi sono le insegne regie del re spagnolo Filippo V, sotto il cui regno la chiesa fu fatta edificare.

Le pitture presenti nella chiesa sono quelle originali del Settecento, tra cui l'Immacolata Concezione di Francisco Preciado de la Vega realizzato intorno al 1750. Nella volta ellittica della chiesa, è rappresentata, in un quadro ovale, la scena di San Giovanni di Matha in gloria di Gregorio Guglielmi. Nelle cappelle laterali si trovano numerose tele di Andrea Casali. Nel presbiterio spiccano: la pala dell'altare maggiore, di Corrado Giaquinto, che raffigura la Santissima Trinità e la liberazione di uno schiavo, e la calotta, con la rappresentazione di Abramo e i tre angeli e Abramo e Sara, opere di Antonio González Velázquez.