El 1549 van començar les gestions per fundar un convent dominicà a la ciutat i no va ser fins al 1556 que hi va arribar la primera comunitat, però a causa dels problemes econòmics sorgits mentre es portaven endavant les obres hom va acordar que en lloc d’aixecar una església conventual de nova planta, cedir als dominics l’antiga parròquia de Santo Tomé, el 1563 una butlla papal ho va autoritzar.
Aquella església de Santo Tomé s'havia aixecat des de la recuperació definitiva de la ciutat per Alfons I el Bataller (c1119). Hi ha una important manca de documentació que no permet establir amb seguretat la història de l'edifici, hom suposa que existiria una primera església que durant el regnat d'Alfons VIII (1158-1214) es va refer i que aquella construcció va acabar ja al segle XIII. Santo Tomé s'esmenta per primer cop i de manera indirecta el 1148. A partir del 1580 els dominics van prendre possessió de la nova casa i església, que va passar a tenir una doble funció, la conventual i la parroquial, alhora que es va canviar l'antiga advocació de Santo Tomé per la de Santo Domingo.
També es van portar a terme modificacions importants en l'estructura del temple, a part d'edificar les dependències conventuals que inicialment estaven separades físicament de l'església i que el 1586 es comunicarien directament. Aquell establiment va tenir activitat fins a l'exclaustració, data en què fou abandonat per la comunitat dominicana. Després que el convent es convertís en caserna, el 1853 hi va arribar una comunitat de clarisses, que encara mantenen el monestir de Santa Clara en aquest lloc. El 1894 va perdre la condició de parròquia, utilitzant-se únicament pel monestir de clarisses. Aquesta església és justament reconeguda per la seva façana decorada amb un complex programa iconogràfic i en un relatiu bon estat de conservació. Esther Lozano la data al voltant de 1170.
- LOPERRAEZ, Juan (1788). Descripcion histórica del Obispado de Osma. Madrid: Imp. Real
- LOZANO LÓPEZ, Esther (2007). La portada de Santo Domingo de Soria. Estudio formal e iconográfico. Tesi. Universitat Rovira i Virgili
- PALOMERO, Félix (1991). Santo Domingo de Soria. Arte y artistas, las relaciones con el arte románico soriano, burgalés y silense. Liño, núm. 10
- RABAL, Nicolás (1889). España, sus monumentos y artes, su naturaleza e historia. Soria. Barcelona: Cortezo
- RODRÍGUEZ MONTAÑÉS, José Manuel (2002). Enciclopedia del Románico en Castilla y León. Soria III. Aguilar de Campoo: Fundación Santa María la Real