El templo de San Diego se ubica en el límite norte del centro histórico, frente a un jardín remodelado y pertenece al conjunto que en un principio fué el convento de los Carmelitas Descalzos; anexo a él se encuentra el templo de la Tercera Orden de San Francisco construído posteriormente. Existe un atrio abierto para los dos templos.
La construcción de esta Iglesia data de la segunda mitad del siglo XVII, cuando se obtiene el permiso para la fundación de un convento en terrenos comprados por Don Agustín Rincón de Ortega, Alcalde Mayor de la ciudad de Zacatecas, quien también dona los recursos para su edificación a los Monjes Carmelitas Descalzos, quienes abandonaron la fundación y construcción del convento; su sucesor Pedro Rincón de Ortega quien lo otorga a la orden de San Francisco en el año de 1664, las obras se continuaron hasta 1682, siendo consagrado en 1849 por fray Francisco de García Diego, obispo de California.
En la parte posterior del templo alineada al Altar Mayor se encuentra una capilla circular, el camarín de la virgen que fué construído un siglo después de la terminación del templo con aportaciones de Don Francisco Calera, Teniente Coronel del Regimiento Provincial de Dragones de la Nueva Galicia y Síndico del convento. La obra se inició en 1792 y fue terminada en el año de 1797 bajo la dirección del Arq. Santiago Medina según datos en uno de los accesos a la capilla.
Con las Leyes de Reforma los anexos del convento pasan al gobierno, conservándolos como sede del Instituto Autónomo de Ciencias , posteriormente se convierte en la sede de oficinas centrales de la Universidad Autónoma de Aguascalientes hasta la actualidad.
