La chiesa, nota dal 1144 ma il cui ricordo come monastero affonda nel X secolo, fu concessa ai Carmelitani nel 1573 e ad essi restò fino al 1797, quando passò ai Cappuccini. Fu ricostruita agli inizi del Seicento e successivamente, in eleganti forme barocche, fra il 1767 e il 1772 su disegno del riminese Gaetano Cupioli. Pregevoli gli stucchi eseguiti da Antonio Trentanove, fra cui in particolare l’altare della Madonna del Carmine, una delle prime opere dell’artista nella propria città. Il confronto con la decorazione posta di fronte, del bolognese Giuseppe Mazza, evidenzia il carattere innovativo dell’arte del Trentanove, rispetto alla tradizione locale.
La chiesa ospita pregevoli dipinti: nella prima cappella a sinistra, i Santi Carmelitani, realizzata intorno al 1630 dal santarcangiolese Guido Cagnacci, uno dei protagonisti della pittura del Seicento, che qui rende con particolare intensità l’estasi mistica di Santa Teresa D’Avila; la Predica del Battista, opera di Andrea Boscoli datata al 1599, collocata sul secondo altare a sinistra; laTrinità e i santi protettori di Rimini, del frate Cosimo Piazza, del 1611, in cui i Santi Giuliano e Gaudenzio reggono una delle più antiche vedute pittoriche della Città.
Interventi realizzati intorno al 1960 ne hanno arricchito la policromia con marmi e decorazioni pittoriche.
