La iglesia conventual de Santa Ana es el tercer templo desde la fundación del convento en 1490. Se debe a los proyectos de fray Antonio de San José y Toribio Martínez de la Vega. Los autores de la portada son Lucas de los Corrales y Andrés Martínez de la Vega. El interior está decorado con bellas pinturas geométricas de color azul y está presidido por el retablo de José Ganga Ripoll, que desobedeciendo los deseos de las religiosas encargó la labor decorativa -trece esculturas- a Francisco Salzillo. Frente a él, el coro de líneas curvas y rectas que producen la sensación de movimiento.

La ornamentación interior a base de estarcidos con formas mixtilíneas y pseudovegetales, realizadas originariamente con lapislázuli dentro de los cajeados de los elementos estructurales (inicialmente pintados en ocre) y hoy repintadas en una reciente restauración, era análoga a la que bajo órdenes de Cosme Carreras se ejecutó en la iglesia de las Peñas de San Pedro, por lo que habría que atribuirlos al pintor Agustín Cano.

La iglesia responde al sistema tradicional de iglesia murciana del primer tercio del siglo XVIII, a base de capillas hornacinas entre contrafuertes, presentando los típicos achaflanados en los pilares del crucero y en los abocinados de los arcos de acceso a las capillas laterales.