La chapelle des Carmélites de Toulouse est le seul vestige du couvent des Carmélites qui occupait l’emplacement sur lequel s’élève aujourd’hui la Bibliothèque d’Étude et du Patrimoine.
Désaffectée lorsque les Carmélites en sont chassées par la Convention en 1791, la chapelle est rendue au culte dès 1807 pour le grand Séminaire, avant de devenir au XXème siècle propriété de l’État.
Elle abrite un temps le musée de moulages de l'université avant d'être confiée au Ministère de la Culture, puis cédée à la Ville de Toulouse en 2007.