La chiesa e il convento della Vergine furono edificati agli inizi del Seicento nel luogo detto ”alle Cinque Vie”, all’incrocio di importanti strade di comunicazione (oggi Piazza La Vergine). Qui esisteva da tempo un piccolo oratorio dove si era costituita la “Compagnia della carità”, confraternita devota alla Vergine ed alla sua immagine. Sull’onda di una generale devozione favorita anche dagli stessi Medici, questa riuscì ad ottenere dal Granduca il consenso di erigereun convento per i Padri francescani e di ricostruire, ampliandola, la chiesa. Nel 1631 l’edificio era ormai concluso, anche se i lavori continuarono con la costruzione del campanile (1632), del chiostro (1638-1660) e delle celle per i frati. 

Sulla facciata, preceduta da un portico a quattro luci, è visibile in alto, sopra il finestrone e le finestre lobate, lo stemma mediceo. Sotto il portico tre lunette e quattro nicchie con Via Crucis, queste ultime affrescate da Alberico Carlini, autore inoltre dei dipinti del chiostro. 

L’interno si presenta a navata unica con altari laterali in pietra del XVII secolo. Alle pareti del presbiterio due tele della seconda metà dell’Ottocento raffiguranti i miracoli attribuiti a San Teofilo, le cui reliquie si conservano all’interno della chiesa stessa. Nel coro con stalli a doppio ordine del 1691 vi è stato trasferito l’organo realizzato nel 1825 da Benedetto Tronci di Pistoia. 

L’ampio chiostro, ornato da ventiquattro lunette con storie di San Francesco eseguite nella prima metà del ‘700 da Padre Alberico Carlini, è stato oggetto di un accurato restauro che lo hanno ricondotto alle originali sembianze. Sulla parete a destra dell’entrata la tomba di Giuseppe Montanelli, triumviro toscano e protagonista del Risorgimento (1813-1862).