La costruzione della chiesa, dedicata ai santi Cosma e Damiano, ebbe inizio nel 1593, in concomitanza con l'arrivo dei frati cappuccini a Ozieri intorno al 1591. Questo evento fu reso possibile grazie alla generosa offerta di don Francesco dell’Arca, un influente nobile ozierese, che donò un vasto appezzamento di terreno collinare a sud della città e fornì sostegno finanziario significativo per la realizzazione della struttura religiosa.