L’església de Sant Agustí formava part del convent del mateix nom, que en ser enderrocat va deixar espai per urbanitzar la plaça Verdaguer. S’inicià l’any 1576 després que el capítol de la catedral donés el permís per construir i després de la mort del Cardenal Cervantes. La seva edificació va ser lenta per la manca de diners, però va tirar endavant gràcies a l’arquebisbe Antoni Agustín i fou acabada al segle següent (segurament al 1584 estaven realitzades les parts més essencials). Va pertànyer a la companyia de Jesús (formava part de la casa del noviciat) i es va beneir sota l’advocació dels Sants Reis. L’any 1780 amb motiu de l’expulsió de l’ordre, el convent va ser ocupat pels Agustins i es va canviar la seva denominació.
A la façana es veu l’escut d’Onofre Morell, un important benefactor. La seva lauda sepulcral era al centre del presbiteri, fins l’any 1969, quan arran de unes obres es trasllada a un mur.
L’any 1767, el Rei Carles III expulsa d’Espanya l’ordre dels Jesuïtes i dona l’església als Agustins i es canvia la seva denominació perla de Sant Agustí. Al 1835 la desamortització de Mendizabal expulsà també els agustins. Des d’aquell moment es va mantenir el culte en l’església però el convent es va convertir en caserna.
El 1990 va ser objecte d’una profunda restauració. Ja en temps contemporanis, un cop desapareguda la caserna amb la nova urbanització de la plaça Verdaguer, els darrers que es feren càrrec de l’església foren els claretians del Cor de Maria que la deixaren l’any 2014, mantenint-se com a lloc de culte depenent de la parròquia de sant Francesc, però, i a la vegada, també en exposició permanent de deu passos de Setmana Santa que no tenien lloc en allotjar-se i en la seu de l’Agrupació d’Associacions de la Setmana Santa de Tarragona.