Le sue origini risalgono al periodo tra il 1220 e il 1250, quando divenne sede parrocchiale di Caltanissetta, come attestato da un decreto di Federico II del 1239. Secondo la tradizione, la chiesa fu dedicata a Santa Maria degli Angeli dopo il presunto ritrovamento di un quadro mariano tra le rovine del Castello di Pietrarossa nel 1600. Tuttavia, si ritiene più probabile che l’opera, recante lo stemma dei Moncada, sia stata commissionata da questi ultimi in occasione dell’arrivo dei Francescani. Il 18 settembre 1601, la contessa Luisa de Luna e Vega Moncada donò il complesso ai Frati Minori, che vi costruirono un convento utilizzando materiali provenienti dalle rovine del castello e dalla rocca.
Dopo la soppressione degli ordini religiosi nel 1866, la chiesa fu spogliata di arredi e dipinti, tra cui il quadro della Madonna, oggi conservato al Collegio di Maria. La chiesa, a navata unica e con abside semi-ottagonale, è affiancata da un convento quadrangolare con chiostro e cisterne.
Restauri recenti hanno rimosso alterazioni e recuperato elementi originali, come finestrelle ogivali e portali medievali. Notevole è il portale principale in pietra arenaria con motivi gotici. Internamente sono emersi resti di un altare cinquecentesco e la cripta con colatoi “a sedile”, un tempo completamente interrata.