A sud dell’abitato sorgeva un’antica cappelletta dedicata a Santa Maria del Popolo, esistente fino alla fine del XVI secolo. Come tutte le cappelle e le edicole situate fuori dalle mura cittadine, era meta di pellegrinaggi e luogo di profonda devozione. Di origine medievale, custodiva un affresco raffigurante Maria Santissima delle Divine Grazie, che attirava fedeli non solo da Bitonto, ma anche dai paesi limitrofi.

In questo sito, nel 1601, venne edificata una nuova chiesa rurale con lo stesso nome.

Già nel 1614 si verificarono le prime infiltrazioni d’acqua che danneggiarono alcuni locali, rendendo necessari interventi di restauro nel 1665.

La facciata cuspidata, realizzata con conci di pietra sbozzati, si distingue per il portale timpanato, opera di Bartolomeo Amendolara e del lapicida Raffaele de lo Russo. Particolarmente raffinato è il tondo in pietra, decorato con una ghirlanda che incornicia l’immagine della Vergine con il Bambino. La superficie della facciata si presenta austera, interrotta solo dal portale classicheggiante e dalla finestra con timpano curvilineo, posta al di sopra di esso. Il lanternino della cupola centrale e il piccolo campanile a vela, con le sue due aperture, si stagliano appena sopra la linea del tetto.

Inizialmente gestita dal Capitolo della Cattedrale, divenne sede della Confraternita dello Spirito Santo e, dal 1702, ospitò la comunità conventuale dei Padri Carmelitani Scalzi Riformati dell’Ordine di Santa Teresa d’Avila. Questi ultimi, su richiesta del sindaco Giangirolamo Giannone Alitti, non solo si insediarono nel complesso, ma avviarono una serie di ristrutturazioni. A metà del secolo affidarono al maestro stuccatore Gennaro Depalma, basandosi sui cartoni di Vito Valentino, la decorazione interna, che assunse uno stile barocco-rococò.

Gli stucchi impreziosiscono la cupola centrale, i bracci del transetto, la navata centrale e gli altari laterali. Volute, foglie di acanto, spirali e puttini si intrecciano armoniosamente con le architetture preesistenti, conferendo alla chiesa un’eleganza raffinata.

I pilastri della navata centrale, forse in origine lasciati a vista, furono successivamente integrati in una nuova configurazione, mentre le capriate lignee vennero sostituite da volte a crociera.

Le finestre originali furono tamponate per fare spazio a nuove aperture, realizzate nel XVIII secolo, in linea con l’estetica dell’epoca. È probabile che il progetto iniziale prevedesse la presenza di un matroneo, mai realizzato durante i restauri dei Carmelitani poiché ritenuto superfluo nella nuova configurazione della chiesa.