Comenzado en 1792 para reemplazar el heredado de los jesuitas, que estaba ubicado cerca del Río Carcarañá, en el actual distrito Aldao.
Además de esta, el conjunto incluye los edificios del convento, el seminario y dos colegios.
En el refectorio principal se instaló el hospital de campaña tras el combate, y allí falleció el sargento Juan Bautista Cabral; los muertos fueron sepultados en el huerto.
Hoy funciona en las instalaciones el Museo Histórico del Convento San Carlos, con exhibiciones de arte religioso, un cementerio en el que una urna contiene las cenizas de los caídos en la batalla de San Lorenzo, y varias salas conservadas como monumentos históricos: una celda que alojó al coronel San Martín, el refectorio, y exhibiciones sobre la construcción del convento y la obra de los frailes.
El convento San Carlos ya no existe como tal en la Orden de Frailes Menores, puesto que fue suprimido y sus religiosos fueron reubicados.