La chiesa, che secondo l’antica denominazione era dedicata alla SS. Trinità e a San Filippo, costituisce una splendida testimonianza di architettura barocca. La storia di fondazione è una delle più curiose della città: edificata tra il 1715 e il 1739, fu inserita in pieno contesto cittadino, tanto da essere innalzata sul luogo dove originariamente si trovava la più importante delle fortificazioni cittadine, la cinta bastionata della cittadella del castello. Su questo sito era collocato infatti il ponte levatoio, posto in prossimità di uno dei principali assi viari del centro e collegato a una delle tre vie di accesso al borgo di Carmagnola, Porta Zucchetta. Una scelta tutt’altro che casuale quella dei Padri Oratoriani, che con un colpo di genio occuparono quello che era uno spazio militare con un edificio di culto. La prima pietra della nuova chiesa venne posta nel 1715, ma l’edificio fu completato - con largo impiego di materiali provenienti dalla demolizione delle fortificazioni - ventiquattro anni dopo e consacrato nel 1745 da Mons. Porporato, vescovo di Saluzzo. La chiesa, forse opera dell’architetto Francesco Gallo, presenta una pianta rettangolare, con un’unica navata su cui si aprono quattro cappelle laterali, e concludeva scenograficamente la prospettiva di Piazza Sant’Agostino, quasi a voler segnare - insieme alla non lontana chiesa di San Rocco - l'avvio di una consistente trasformazione urbanistica e l'ampliamento dell'abitato di Carmagnola, che stava progressivamente perdendo il connotato di piazzaforte militare. L’esterno di San Filippo mostra una facciata movimentata, ripartita in due ordini sovrapposti e caratterizzata da mattoni a vista in cotto. L’interno presenta invece una grande sontuosità, varietà di materiali e tecniche decorative. Campeggia la grande aula che favoriva lo svolgimento corale delle funzioni religiose e concentrava l’attenzione dei fedeli verso l’altare maggiore. Sul fondo della navata una coppia di pilastroni binati sorregge un grande arco a tutto sesto che separa la cappella ricavata posteriormente all’altare e i due coretti ai lati. L’altare maggiore è ornato da una grande tela raffigurante la Santissima Trinità, opera del Padre Filippino Ignazio Fassina (1701-1769). Al medesimo autore sono attribuiti anche gli affreschi della volta dell’altare maggiore, reintoncati nel secolo scorso quando la chiesa fu ridotta ad alloggiamenti militari, così come i quattro dipinti che ornano gli altari laterali, con episodi della vita della Madonna. Degne di nota sono poi le opere lignee, tra cui il pulpito, addossato alla navata sinistra riccamente intarsiato, ed il grande coro dell’organo sovrastante il portale di ingresso. Il complesso dei Padri Filippini fu abbandonato definitivamente nel 1863 ed acquistato dal Comune che era interessato a ricavarne scuole pubbliche. L’ultima notizia di rilievo in merito al culto in san Filippo si data 1956 quando venne data temporaneamente alla chiesa funzione di parrocchia poiché la Collegiata dei Santi Pietro e Paolo era inagibile a causa di un restauro in atto.