I domenicani giunsero a Cagliari nel 1254 dove costituirono una comunità nel quartiere Villanova; qui edificarono una chiesa conventuale nel punto in cui si trovava un'antica chiesa benedettina dedicata a Sant'Anna, successivamente inglobata nel chiostro. 

Inizialmente rimase l'intitolazione a Sant'Anna ma successivamente la struttura venne denominata "Convento di Castel di Castro".

Durante la dominazione aragonese l'edificio fu ricostruito in stile gotico-catalano, a spese dei sovrani d'Aragona, e il re di Spagna Carlo V gli concesse il titolo di Regio Convento.

Nel 1943, in seguito ai bombardamenti sulla città, la struttura venne completamente distrutta.