Manoma, kad basieji karmelitai Antalieptėje pasirodė apie 1700 metus. Jų globėjais buvo Strutynskių giminė ir Rožė Pliaterytė, 1732 – 1734 metais fundavę vienuolyno statybą, o 1760 metais pabaigę ir Šv. Kryžiaus Atradimo statybos darbus. Pastatyta naujoji bažnyčia – dvibokštė, vienanavė, tarsi sunertu iš trijų pailgų tūrių korpusu. Po visu bažnyčios pastatu yra trijų navų rūsys su dvylika kriptų, kuriose laidoti vienuoliai ir vienuolyno fundatoriai. Paties vienuolyno pastatas su šventove sujungtas per visą šventorių ėjusia požemine perėja. Sprendžiant iš šalia vienuolyno esančių mūro liekanų, vienuolynas su bažnyčios šventoriumi greičiausiai buvo apjuosti aukšta mūrine tvora. Iš rekonstruoto vienuolyno pastato išliko tik dviaukščio pastato su skliautuotomis patalpomis struktūra. Bažnyčia taip pat pat neišvengė permainų: 1832 metais, uždarius vienuolyną, ji buvo rekonstruota ir paversta stačiatikių cerkve. Rekonstrukcijos nepaliestas ansamblis buvo užfiksuotas dailininko JulesCheret piešinyje "Antalieptės griuvėsiai".

1893 metais buvusiose basųjų karmelitų valdose įsteigtas stačiatikių vienuolynas, bažnyčia paversta cerkve. 1906 metais buvusiuose vienuolyno namuose įkurta mergaičių mokytojų seminarija ir ūkio mokykla. 1918 metais bažnyčia buvo gražinta katalikams ir jos patalpose įsteigta pradinė mokykla. 1924 metais į Antalieptės buvusį karmelitų vienuolyną įsikėlė Švč. Jėzaus Širdies moterų kongregacija. Vienuolės įsteigė žemės ūkio mokyklą, vidurinę ir pradinę mokyklas, vaikų darželį ir prieglaudą, amatų mokyklą bei vienuolių naujokyną. 1893 m. buvusiose basųjų karmelitų valdose įsteigtas stačiatikių vienuolynas, bažnyčia paversta cerkve. 1906 m. buvusiuose vienuolyno namuose įkurta mergaičių mokytojų seminarija ir ūkio mokykla. 1918 m. bažnyčia buvo grąžinta katalikams, bažnyčios ir parapijos gaivinimo ėmėsi kun. Stanislovas Stakelė, vienuolyno patalpose įsteigta pradinė mokykla. 1924 m. į Antalieptės buvusį karmelitų vienuolyną atsikėlė Švč. Jėzaus Širdies moterų kongregacija. Vienuolės įsteigė žemės ūkio mokyklą, vidurinę ir pradinę mokyklas, vaikų darželį ir prieglaudą, amatų mokyklą bei vienuolių naujokyną. Šiuo metu lankymui pritaikomame vienuolyno komplekse yra galimybė apsistoti, sudalyvauti edukaciniame užsiėmime, susipažinti su vienuolyno ir visos paveldo turtingos Antalieptės istorija.