Situada en la calle del Desengaño, fue originalmente la iglesia del convento de Portaceli. Dicho convento estuvo junto a la iglesia desde 1644 hasta la desamortización de Mendizábal de 1836. A causa de dicha desamortización se derribó también la iglesia de San Martín existente en la plaza del mismo nombre, frente a las Descalzas Reales, y por eso esta iglesia adoptó el nombre de aquella.
El templo se puede considerar como un buen ejemplo del barroco madrileño de la segunda mitad del siglo XVII. Fue construido por Juan de Corpa (discípulo de Fray Lorenzo de San Nicolás) y Eugenio Valenciano en 1648. Tiene planta de cruz latina, con una nave central y dos naves laterales con capillas. La central muestra una sucesión de pilastras y un entablamento destacado, y tiene tribunas con balcones. Sobre el crucero se yergue una cúpula encamonada, rematada al exterior por un chapitel. La cabecera es plana. La imaginería es relativamente reciente, de los siglos XIX y XX, debido a los destrozos y saqueos que sufrió el templo. Se conserva un crucificado del XVII. La portada, del XVIII, tiene columnas exentas de estilo toscano, con una hornacina en la parte superior cuyo relieve representa a Juan Agustín Adorno, fundador de la orden, ante la Virgen de Portaceli. La iglesia, que actualmente pertenece al Opus Dei, alberga desde hace unos años la tumba de la niña Alexia González Barros.
La entrada a la Iglesia es accesible, no tiene barrera arquitectónica y su acceso desde la entrada es total para personas con problema de movilidad. El Interior de la iglesia tiene un itinerario accesible, excepto el espacio que corresponde al presbiterio, donde hay dos escalones para poder acceder. No se conoce que se haya adoptado medidas para mejorar la accesibilidad de personas con problemas intelectuales, visuales y auditivos.
Metro con ascensor:
Callao L3 y L5 Gran Vía L1 y L5.
Metro sin ascensor: Noviciado L2.
Cercanías: Sol
Autobuses: 1, 2, 3, 202, 44, 46, 74, 75, 133, 146, 147, 148, M2.
Aparcamiento:Plaza de Santa María Soledad Torres Acosta (ascensor hasta planta -1)