La chiesa viene affidata ai Padri Carmelitani Scalzi nel 1543, che vi rimangono fino ai primi del Settecento. Pare che i monaci fossero poco avvezzi alle regole cristiane, tanto da indurre le infanti Maria e Caterina di Savoia a intervenire nei primi anni del XVII secolo per restituire onore alla chiesa, ristabilendo rigore e disciplina. Dal 1636 è sede della Compagnia dei Minutieri e in seguito di quelle degli Osti e dei Calzolai che avranno relativi altari dedicati. Nel 1729 i Carmelitani sono costretti a trasferirsi in un convento più grande nei pressi di Porta Susina e la chiesa ospita i Trinitari Scalzi, poi la Compagnia del Santissimo Viatico e la Compagnia del Sacro Cuore di Gesù. A metà Settecento verrà incaricato il Vittone di un progetto di rifacimento della chiesa.
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