También el Duque decidió construir un convento para sus protegidos frailes dominicos, encargando las trazas a Fray Alberto de la Madre de Dios. Destaca la fachada principal de la Iglesia con elementos barroquizantes; aparecen los escudos de los Duques de Lerma y la imagen del Santo fundador de la Orden de Predicadores. Corona una magnífica espadaña, que soporta el icónico nido de la cigüeña.
A finales del verano de 1617 se acabó de construir la fábrica del convento de Sto. Domingo, que costó 20.000 ducados, y los frailes dominicos se trasladaron a su nueva residencia. Juan Gómez de Mora proyectó el retablo mayor; el obispo de Cuenca regaló los cuerpos primero y tercero, ya hechos, y el carpintero de Lerma, Pedro García tuvo que acoplarlos y adaptarlos al proyecto de Mora.
Felipe III lo visitó por primera vez acompañado de sus hijos, la tarde del lunes 16 de octubre de 1617. Posteriormente se cercó la valiosa huerta y el Duque de Lerma donó a la comunidad valiosos ornamentos y ropas.
Después de la invasión napoleónica y tras sufrir un gravísimo incendio a mediados del S.XX, fue deshabitado por parte de los frailes; primero fue utilizado como cuartel de la benemérita y después, hasta diciembre de 2009, como Instituto de BUP, FP y ESO para Lerma y su comarca.
En la actualidad es complejo de usos múltiples del Ayuntamiento de Lerma y en la primitiva iglesia del convento alberga actualmente, el «Museo de Trajes Barrocos» que se utilizan en la Fiesta Barroca de primeros de agosto. (ver apartado propio)
