La sua origine è legata ad un evento accaduto nel 1309 quando Guelfi e Ghibellini fecero pace davanti ad un’immagine della Vergine, chiamata poi dalla gente Madonna della Pace.   L’immagine fu affidata in custodia a Padri Carmelitani che, arrivati a Bagnacavallo nel 1563, avevano fondato una Chiesa e un convento in via Fornazzo, fuori città.. Essi ottennero poi il permesso di costruire una Chiesa e un convento più grandi in città. La chiesa fu edificata a partire dal 1671, nel luogo dove sorgeva una delle rocche cittadine, e fu dedicata all’Annunziata.

Nel 1759 i Padri Carmelitani lasciarono la vecchia chiesa di via Fornazzo ormai cadente e si trasferirono nella nuova portando con sé l'Immagine della Madonna della Pace e lasciandone una copia in loco a ricordo dell'avvenimento (attuale “Celletta” in via Sinistra Canale Superiore).

La popolazione volle che la Chiesa dei carmelitani si chiamasse s. Maria della Pace (la cui immagine fu collocata in un altare laterale) pur mantenendo la devozione alla Madonna del Carmine la cui immagine troneggia in fondo all'abside entro una grande cornice di gesso dipinta a finto marmo. Sopra di questa una mediocre tela settecentesca raffigurante la Madonna del Carmine che porge lo scapolare al beato Simone Stock. 

La chiesa è in stile barocco con tendenze neoclassicheggianti. L’interno è a navata unica, con tre cappelle su ogni lato. Nella prima cappella a destra è conservato un dipinto di Giovan Battista Ramenghi, detto il Bagnacavallo jr. (1521-1601),  realizzato nel 1585, che raffigura nella parte centrale una serie di santi che ricevono il rosario dalla Madonna in gloria su un trono di nubi e nei quindici pannelli laterali i misteri del rosario

Fu consacrata da sua Ecc. Mons. Antonio Scarante, vescovo di Faenza, il 17 giugno 1932