Esta iglesia barroca, fundada por Felipe III a principios del siglo XVII, destaca tanto por ser el único templo en Madrid con una planta elipsoidal como por estar completamente pintada al fresco. Actualmente, la Real Hermandad del Refugio y Piedad de Madrid es la encargada de ofrecer culto en ella, así como de organizar visitas de lunes a sábados y programar habitualmente conciertos de música clásica.

A principios del siglo XVII, Felipe III ofreció la iglesia y el hospital contiguo a enfermos y peregrinos portugueses que pasaban por Madrid, de ahí que inicialmente se llamase San Antonio de los Portugueses. Cuando en 1640 la corona española perdió Portugal, el templo dejó de acoger a súbditos portugueses y permaneció vacío hasta que, en 1689, Mariana de Austria lo cede a los alemanes católicos que acompañaron en Madrid a la esposa de Carlos II. En este momento pasó a conocerse como San Antonio de los Alemanes.

Dedicada desde sus orígenes a San Antonio de Padua, el edificio actual fue levantado a partir de 1624 y en su construcción intervinieron varios maestros de la época, como Pedro Sánchez, Francisco Seseña y Juan Gómez de Mora. Su decoración interior se completó en varias etapas y en ella participaron una serie de destacados pintores del momento, como Francisco Ricci, encargado de la composición arquitectónica que decora la cúpula (un claro ejemplo de trampantojo), Francisco Carreño de Miranda, que pintó a San Antonio ascendiendo hacia la Virgen, o Lucas Jordán, encargado de repintar las columnas de los frescos.

A lo largo de su historia ha sufrido diversas restauraciones e intervenciones que han mantenido y recuperado este magnífico ejemplo del barroco madrileño. En 1880, se proyectó la reforma de las fachadas de la iglesia, intentando armonizarlas con el edificio anexo de la Hermandad del Refugio y Piedad de Madrid, recién acabado.

Las visitas guiadas (actualmente sólo en español) a la iglesia ofrecen un un completo recorrido por el museo de la Hermandad del Refugio, la sacristía, la iglesia y cripta. Una muestra de la historia de la Real Hermandad a través de la exposición de una gran colección de utensilios originales que se utilizaron en cada época y objetos religiosos, así como cuadros y retratos de pintores de primer nivel, la mayoría de ellos adscritos al patronato real. En la sacristía se puede contemplar el primer retablo de la iglesia y diversas obras de gran valor artístico.