I frati Carmelitani Scalzi acquistarono il terreno nel 1646 e nel 1660 iniziarono l'edificazione della chiesa dedicata a Santa Maria di Nazareth, recuperando il culto da un'immagine della Vergine qui trasportata dal Lazzareto Vecchio, allora chiamato di Santa Maria di Nazareth.
Il progetto si deve a Baldassare Longhena, riconoscibile nel suo linguaggio barocco. L'edificio venne definitivamente consacrato nel 1705.
Gli altari conservano numerosi dipinti settecenteschi ma la chiesa è famosa per il soffitto interamente affrescato dal Tiepolo e purtroppo danneggiato durante i bombardamenti. I resti del Trasporto della casa di Loreto e altri dettagli superstiti del soffitto sono oggi conservati alle Gallerie dell'Accademia.