EL segundo templo con el que contó el antiguo convento de los trinitarios calzados en la ciudad vimos que se empezó a levantar a finales del siglo XVI. No existen referencias al autor de las trazas de este edificio. Sólo hay noticias de los sucesivos maestros que trabajaron en las obras.

La nave no fue abovedada, sino cubierta por una armadura de madera, siguiendo la tradición mudéjar, que fue ejecutada por el carpintero Alonso Benítez en 1599. No obstante, varios años más tarde, a comienzos del Seiscientos, la capilla mayor o presbiterio, que sí tenía que cubrirse con una bóveda de cantería, todavía no se había concluido. Fue entonces cuando aparece en escena Álvaro Rodríguez de Figueroa, un personaje, enriquecido con el comercio americano, al que distintos historiadores atribuyeron la financiación y patronazgo de la capilla mayor. De hecho, se llega a firmar un contrato en 1601 para su construcción e incluso se compra la piedra necesaria para ello. Sin embargo, desavenencias entre el benefactor y la orden llevan a suspender la edificación y malograr el patrocinio de Rodríguez de Figueroa meses después. En 1603 las labores constructivas en el convento se habían retomado, adquiriéndose una serie de carretadas de cantería.

Los siguientes datos aluden a las capillas que se abren en el muro de la epístola. Entre 1608 y 1612 se hace la capilla de San Antonio Abad con el respaldo de Lorenzo Fernández de Villavicencio y la intervención de Juan Pérez de la Parra, Juan Mateos y Antón Martín de Burgos, maestros canteros, los dos últimos, que se encargan también en 1613 de labrar el coro alto a los pies de la iglesia. Finalmente, en 1626 a Antón Martín Calafate se le encomienda la realización de dos nuevas capillas siguiendo el modelo de la de San Antón. Ya comprobaremos que estas capillas laterales aún se conservan.