Nel suo ultimo testamento il Conte Innico Piccolomini (1507-1566) dispose che, a sue spese, fosse edificata una chiesa in onore della Madonna del Carmine. Soltanto nel 1573 la figlia Costanza Piccolomini ottenne la dispensa papale da Gregorio XIII per la realizzazione della chiesa e dell'annesso convento dei Carmelitani, a causa della forte opposizione dei Frati Conventuali della vicina Chiesa di San Francesco, situata sempre nei pressi di Pizza IV Novembre.

La facciata della Chiesa della Madonna del Carmine è in stile barocco, coronata da timpano e delimitata lateralmente da due lesene. Il portale architravato a timpano spezzato è affiancato da nicchioni laterali contenenti le statue in gesso di due Santi Carmelitani, mentre la grande finestra centrale barocca è sovrastata da una cornice aggettante.

L'interno barocco con pianta a croce latina è costituito da quattro cappelle laterali e sei altari e conserva inoltre il pregiato Organo di Emilio Mampieri del 1839. Il convento, adibito oggi ad uso abitativo, venne in passato utilizzato come municipio e in seguito come carcere.