Logo que os frades Carmelitas Descalços chegaram a São Paulo, em 1923, procuraram um local para estabelecer um convento e um local de culto. A primeira casa e capela ficavam no bairro do Cambucy, na Avenida Lins de Vasconcelos. A capelinha foi dedicada à Beata Teresinha do Menino Jesus. Além de servir aos frades, estava aberta para as orações e celebrações com o povo. Havia missa na capelinha em todos os domingos e dias santos, ocasião em que se ensinava o catecismo às crianças do bairro.
Passados poucos anos, os frades concluíram que seria melhor outro lugar para construir um convento e uma igreja dedicada a Santa Teresinha. O local escolhido ficava na Rua Maranhão, no bairro de Higienópolis. Adquirida a casa, iniciaram as obras de adaptação. No dia 8 de março de 1925 foi inaugurada a capela dedicada a Santa Teresinha. Rapidamente, a capela tornou-se pequena para acolher o crescente número de devotos. Em 13 de dezembro de 1925 os frades começaram as obras do Santuário de Santa Teresinha do Menino Jesus. A cerimônia de bênção da pedra fundamental foi realizada pelo Arcebispo de São Paulo, Dom Duarte Leopoldo e Silva.
A planta do santuário foi projetada pelo arquiteto Antonio Vincenti, o mesmo autor do projeto da Basílica Santa Teresinha do Rio de Janeiro. O engenheiro construtor foi o Fiorello Panelli e o mestre de obras o Antonio Basile. A administração da obra ficou a cargo dos religiosos da Ordem. Em menos de dois anos de trabalho constante, a igreja já estava em condições de ser inaugurada.