Otro edificio religioso de Liétor es el antiguo convento de Carmelitas Descalzas, fundado a finales del siglo XVII bajo el reinado de Carlos II. La obra del edificio fue diseñada por algún fraile de la Orden, construida enteramente en ladrillo. En el templo destaca el claustro de 1696 decorado con pinturas imitando los ladrillos.
El interior de la iglesia es de cruz latina con cúpula sobre pechinas en el crucero y en el exterior la fachada es de aspecto sobrio, con portada de piedra y hornacina flanqueada por escudos carmelitanos pintados.
Entre las obras artísticas del templo destaca una imagen de la Virgen del Carmen, realizada por Francisco Salzillo.