Un premier projet d'installation de Carmélites d'Abbeville à Saint-Omer voit le jour au 17e siècle et un second en 1849 mais ils n'aboutissent pas. Ce n'est que le 9 octobre 1877 qu'un groupe de 6 religieuses venues de Montélimar s'installent quai des Tanneurs. En 1878, le couvent est déplacé sur la paroisse Saint-Denis par l'achat du pensionnat Saint-Denis (hôtel Le Sergeant de Momecove) qui venait de fermer ses portes. On apprend dans une séance du conseil municipal du 9 mai 1879 qu'une chapelle avait été ouverte. En 1892, les religieuses font construire une chapelle de style néo-roman sur les plans de Paul Vilain, architecte des bénédictines de Wisques. Elle est consacrée le 23 juillet 1893. L'ensemble du monastère est terminé en 1895 et, en 1897, il comptait 21 Sœurs. Les Carmélites se sont retirées en 1954 et le site affecté à un centre d'apprentissage de garçons : Lycée professionnel Industriel et Commercial Jacques-Durand. La chapelle devait être voûtée avec des fausses-voûtes qui ont été supprimées lors de la réfection complète de la toiture, assez récemment semble-t-il.