Fue erigido por los franciscanos en la segunda mitad del siglo XVI; sin embargo, los dominicos se hicieron cargo del conjunto.

La sencillez de la portada no refleja la categoría de su interior, concebido este en tres naves de tipo basilical. El retablo mayor fue consumido por un incendio en 1898 y en su lugar se encuentra un altar de mármol de una pieza proveniente del pueblo de Santo Tomás Ajusco y un retablo moderno con una pintura del siglo XVIII.

A lado sur del Altar Mayor se encuentra la Capilla de la Virgen del Rosario, primera edificación parroquial de 1532; destaca por su retablo barroco plateresco. También luce la sacristía por su viguería, ventanas, lavamanos de talavera, mobiliario y un lienzo alusivo a la Sagrada Familia, entre otras pinturas antiguas.

El claustro es sencillo, conformado por su arquería hecha de piedra volcánica y ladrillo. Este recinto guarda la imagen de San Agustín de las Cuevas, el santo patrono de Tlalpan. Cada 28 de agosto el atrio del templo se llena de feligreses que llegan a celebrarlo.