Le prime memorie che ricordano l’esistenza della chiesa di San Felice in Piazza risalgono all’anno 1066, successivamente l’edificio divenne un possesso dei monaci benedettini dell’abbazia di San Silvestro a Nonantola (Modena), passaggio testimoniato visivamente anche dalla presenza nel sesto altare di una lunetta ad affresco di epoca trecentesca, raffigurante la Madonna col Bambino con santi e l’abate benedettino. Intorno al 1413 vi subentreranno i camaldolesi e tale cambiamento, rappresentando questi ultimi una ramificazione del medesimo ordine religioso, non incise particolarmente sull’assetto architettonico dell’edificio.

Maggiori modifiche interessarono la chiesa invece a partire dal 1557, quando vi si trasferirono le monache domenicane ormai orfane del proprio convento di San Pier Martire in via de’ Serragli, che furono costrette ad abbandonare a causa di nuove esigenze civiche ed urbanistiche per Firenze, poiché vennero iniziati i lavori che avrebbero interessato anche quella determinata zona circa il rafforzamento delle fortificazioni militari a protezione della città. Per alcuni decenni il complesso di San Felice fu intensamente sottoposto a nuove modifiche strutturali, dettate dalle diverse esigenze delle domenicane: fra il 1557 e il 1590 furono infatti realizzate una sagrestia e una tribuna sostenuta da otto colonne, ideata per permettere alle monache di clausura di poter assistere alle liturgie da un luogo riservato, essendone precluso l’accesso ai fedeli.

Dal momento in cui vi fecero ingresso le domenicane – sebbene la chiesa mantenne la medesima intitolazione a San Felice – il convento acquisì il nome dell’antico monastero delle religiose, San Pier Martire. Nel corso del Settecento, in seguito alle riforme leopoldine, venne poi destinato ad ospitare fanciulle povere trasformandosi così in un Conservatorio. Dal 1806 ben 36 monache, tra velate ed oblate, ottennero l’autorizzazione ad aprire una scuola gratuita per le giovani indigenti dell’Oltrarno.