Miguel Fisac inició su trayectoria como arquitecto con una iglesia: la capilla del Espíritu Santo en la madrileña calle Serrano, y de algún modo este comienzo dirige buena parte de su trabajo hacia la construcción de iglesias y centros religiosos, consiguiendo desarrollar en ese campo temático algunas de sus mejores obras. Con su inquietud habitual, y a pesar del éxito obtenido con la citada capilla, Fisac perseguía otro modo de hacer y una espacialidad nueva para los usos sacros, cuya posibilidad le habían desvelado los viajes que hizo en 1949 a Suecia, donde descubrió la obra de Gunnar Asplund y a Alemania en 1951, donde pudo conocer las iglesias de arquitectos como Dominikus Böhm o Rudolf Schwarz. De algún modo, estos descubrimientos europeos dieron alas a Fisac para superar las ataduras de su última incursión clasicista –en 1948- para el concurso de la Basílica Hispano-Americana de Nuestra Señora de la Merced en la prolongación de la Castellana, y que con una solución lineal que recuerda a la capilla de Serrano, no expresaba un gran convencimiento aunque apuntara algunos hallazgos posteriores.
 
El concurso, ganado por Luis Laorga y Francisco Javier Sáez de Oíza con una solución basilical muy verticalizada y en línea con su simultáneo proyecto de Aránzazu, hace replantearse a Fisac las condiciones que debe tener un espacio de iglesia contemporánea, de modo que excluye tanto las plantas ortogonales como las ovales o circulares, en busca de un concepto dinámico que atraiga la atención de los fieles hacia el altar, y que él llama la solución "convergente", como explica detalladamente en 1949 en la revista "Arbor" editada por el C.S.I.C. Esta idea corre paralela a la del proyecto para una catedral en Madrid de Francisco Asís Cabrero y Rafael Aburto, y también está en la mente de otros arquitectos del momento, pero es Fisac quien primero la formula y construye en la iglesia del complejo de las Arcas Reales en Valladolid, levantada en mitad del campo para la Provincia de Nuestra Señora del Rosario de Filipinas de la Orden de Santo Domingo, y casi simultáneamente -en 1953- en la pequeña iglesia de la Asunción de Nª Sª en Escaldes (Andorra), aunque el primer intento de realizar esas ideas ya lo hizo en el Instituto Laboral de Daimiel, donde aparece dibujada en el proyecto inicial una planta muy similar a la de Valladolid, nunca construida.
 
El conjunto de los Dominicos es a la vez colegio y convento, y en él la iglesia ocupa un lugar preeminente, central y simétrico, entre dos bloques de dormitorios que se rematan de forma simétrica en ambos extremos con unos cuerpos más bajos de aulas y talleres, de forma que se configuran unos patios en "U" abiertos hacia la parcela, en los que se sitúan pequeños campos de juego. Esta dualidad permite separar completamente a los estudiantes de 10 a 13 años de los de 14 a 16 de forma que sólo comparten la iglesia como espacio común. El frontal de la capilla, situado hacia el norte, se abre a un patio-claustro porticado y ajardinado, que es el ámbito de acceso y recepción, y que a la vez separa el conjunto propiamente docente del bloque lineal de habitaciones de los padres profesores, dejando en segundo plano el edificio de servicios, y de forma aislada un pabellón para las monjas auxiliares.
 
En el extremo sur, un edificio exento de auditorio completa el conjunto entre dos grandes campos de deporte. Toda la construcción está realizada con ladrillo, que es un material tradicional en Valladolid y con hormigón en cargaderos de ventanas y cerchas de cubiertas, construidas de hormigón atirantado. Esta uniformidad sólo se rompe en el ábside de la iglesia realizado con caliza de Campaspero, piedra muy utilizada en la arquitectura monumental de esta ciudad. El lenguaje compositivo es muy sintético, directo y funcional, y recuerda en el diseño de los pabellones de aulas al Instituto Laboral de Daimiel, con los ventanales rehundidos tras el resalte de las pilastras, en este caso de ladrillo, y las cubiertas de teja árabe, como el resto de los edificios.
 
La simetría inicial que ordena el conjunto es manejada con cierta libertad en el acoplamiento de las piezas secundarias, pero sobre todo en la manera de acceder por un lateral del claustro, lo que anula cualquier idea de percepción axial y monumental, que Fisac consideraba inadecuada para este uso, hasta el punto de provocar en la fachada frontal de la iglesia una tensión diagonal colocando en el lado izquierdo el campanario y en el derecho un grupo escultórico, y consecuentemente no haciendo la entrada a la iglesia de forma centrada sino tangencial a través de una galería que comunica con los dos pabellones de alumnos pero no con el patio