El origen de este edificio depende de la Iglesia de Miguel de Xagra, una de las diez iglesias-parroquias que ya aparecían en el Fuero de 1202.

Al desaparecer Xagra por orden de Carlos I (ya que se iban a realizar obras de ampliación del Alcazar) se llevó la parroquialidad a la calle San Gil donde se realizó este nuevo edificio en 1536.

Estaba situado muy próximo a la Iglesia de San Juan, otras de las 10 iglesias-parroquias originales de Madrid (que estaba situada en la Plaza de Ramales actual).

San Gil recibió el título de Real, debido a que era la parroquia del Alcazar. Aquí fueron bautizados entre otros, los infantes Diego Felix y Fernando, e incluso el propio rey Felipe III.

Tras volver de Valladolid, la corte en 1606, Felipe III quería tener un convento cerca para sus labores, así que decidió derribarla para volver a construirla en 1613, según el proyecto de Juan Gómez de Mora.

Desapareció debido a la invasión francesa, ya que Jose I Bonaparte quiso ampliar esta zona con una gran plaza (la futura Plaza de Oriente) y este convento estaba en medio.