I Carmelitani, giunti a Polizzi verosimilmente nella prima metà del Cinquecento, si stabilirono in un primo momento in alcuni locali siti accanto alla chiesetta di San Nicolella nel quartiere di San Pancrazio e, nel 1549, nel convento di San Giuliano che per l'occasione assunse il titolo di Santa Maria del Carmelo. Questo, con l'annessa chiesa, apparteneva infatti ai Padri Domenicani. Il convento fu chiuso nel 1653 per la riforma voluta da Innocenzo X e nel 1665 fu riaperto e affidato ai Carmelitani di Monte Santo che lo tennero fino al 1866, anno della soppressione delle corporazioni religiose, allorquando rimase in uso soltanto la chiesa.
Dell'antica struttura non esiste più nulla, il convento, totalmente modificato, è infatti sede dell'Istituto Tecnico per Geometri. La chiesa in compenso conserva interessanti opere d'arte tra cui, a destra, la tela della Madonna del Carmine del 1541 dipinta dal pittore spagnolo Johannes Matta, particolarmente attivo a Polizzi. Nella Cappella del Crocifisso è posto il venerato Crocifisso ligneo del XVII secolo, recentemente restaurato, attribuito al palermitano Francesco Gallusca. La chiesa del Carmine è sede della Deputazione del Crocifisso che, dall'ultimo ventennio del XVII secolo, cura la festa in suo onore. Parimenti interessante è il coro ligneo dei primi decenni del Settecento, recentemente restaurato, che presenta stalli, in legno di noce, decorati con motivi fitomorfici e pannelli con intarsi sulle spalliere raffiguranti simboli cristologici, della mistica cristiana e dell'ordine Carmelitano. Interessanti risultano pure le formelle maioliche, probabilmente parte dell'intero pavimento, realizzate a Collesano agli inizi del XVIII secolo, che si conservano purtroppo solo nel coro e dietro l'altare maggiore. pavimenti a tappeto nasitani.