Historia kościoła rozpoczęła się w 1649 r., kiedy to kanclerz Jerzy Ossoliński sprowadził z Krakowa do Warszawy Zakon Sióstr Karmelitanek Bosych i ufundował im skromny drewniany klasztor i kościół przy dzisiejszej ulicy Ossolińskich. Nim dokończył jego budowę, nastał Potop Szwedzki i podczas walk kościół i klasztor spłonęły. Po oswobodzeniu Warszawy bezdomnym Karmelitankom z pomocą przyszła Helena-Tekla z Ossolińskich Lubomirska, odstępując im część pałacu zakupionego od wdowy po Kazanowskim. Siostry przeniosły się do nowej siedziby 30 października 1663 r., a wiosną następnego roku rozpoczęły przebudowę pałacu na klasztor. 30 lat później zaczął powstawać nowy kościół. 6 sierpnia 1696 r. arcybiskup lwowski poświęcił kamień w miejscu, gdzie miał stanąć ołtarz. Ukończona w 1699 r. świątynia stoi do dzisiaj.
W 1819 r. Karmelitanki zmuszone zostały przez władze carskie do opuszczenia Warszawy i powrotu do Krakowa. Klasztor przekazany został nowo powstałemu warszawskiemu Towarzystwu Dobroczynności, które do końca swojego istnienia, tj. do 1950 r., zjamowało obiekt. Kościołem od 1819 r. opiekują się Siostry Szarytki, które w budynku poklasztornym prowadzą dzieło miłosierdzia chrześcijańskiego.
Jeśli chodzi o architekturę i wyposażenie wnętrza, należy wspomnieć o przebudowie z 1820 r. autorstwa Corazziego, w wyniku której na zmienionym frontonie budynku umieszczone zostało hasło Warszawskiego Towarzystwa Dobroczynności „Res Sacra Miser”, co tłumaczy się „Biedny jest rzeczą świętą”.
Podczas powstania warszawskiego spłonął dach kościoła, zaś uszkodzeniu częściowemu uległo sklepienie. Oddany do użytku wiernych został po remoncie w 1949 r.
W ołtarzu głównym znajduje się obraz przedstawiający Matkę Bożą Częstochowską zasłonięty czterema innymi obrazami przedstawiającymi: Najświętsze Serce Pana Jezusa; Jezusa w Ogrójcu; Św. Wincentego a Paulo; Św. Ludwika de Marillaca w otoczeniu błogosławionych Sióstr Miłosierdzia. Po obu stronach nawy, na całej jej długości od prezbiterium do chóru, ciągną się balkony, nad którymi umieszczono po cztery obrazy z każdej strony dotyczące życia Pana Jezusa i Najświętszej Maryi Panny. W ścianę po prawej stronie wmurowano tablicę upamiętniającą kapłańską posługę ks. Jerzego Popiełuszki, który w 1979 r. prowadził w tej świątyni duszpasterstwo pielęgniarek. Na oparciu każdej ławki (jedyny kościół w całej Warszawie) umieszczono modlitwę-egzorcyzm do św. Michała Archanioła o treści: „Święty Michale Archaniele, wspomagaj nas w walce, a przeciw złości i zasadzkom szatana bądź naszą pomocą, nich go Pan Bóg pogromić raczy, pokornie prosimy, a Ty, Książę Wojska Niebieskiego, szatana i inne duchy złe, co na zgubę dusz ludzkich po tym świecie krążą, Mocą Bożą strąć do piekła. Amen”.
W podziemiach znajdują się trumny zmarłych Sióstr Karmelitanek. Kościół nie posiada swojej parafii i probostwa, stąd też funkcjonuje jako kaplica i obsługiwany jest przez księży z pobliskiego kościoła akademickiego pw. św. Anny.