Miraflores es una cartuja de fundación tardía si tenemos en cuenta que la llegada de esta orden a la Península había comenzado en 1194 con su establecimiento en Escaladei. En este lugar, cercano a la ciudad de Burgos, se encontraba un palacete que había hecho levantar Enrique III (1390-1406). Su hijo Juan II de Castilla (1406-1454), cumpliendo sólo en parte el deseo de Enrique III de fundar un monasterio franciscano, lo dio a la orden cartuja pero poniéndolo bajo la advocación de San Francisco, hecho nada habitual en esta orden. El 1441, Juan II obtuvo el correspondiente consentimiento de los cartujos, tanto del prior de la Grande Chartreuse como los establecimientos de Escaladei (Priorat) y El Paular (Rascafría, Madrid). El 1452, aquel palacio reconvertido en cartuja se perdió prácticamente en su totalidad a causa de un incendio.

Se tuvo que reconstruir totalmente, momento en que se aprovechó para cambiar la advocación inicial por la de la Virgen, pasando a denominarse Santa María de Miraflores. La construcción del conjunto monástico se prolongó en el tiempo debido a obstáculos diversos, y se terminó bajo el patronazgo de Isabel I de Castilla, que finalizó la construcción iniciada en 1453, en época de Juan II. El arquitecto encargado de esa obra fue Juan de Colonia, conocido sobre todo por su actuación en la catedral de Burgos, quien planeó un monasterio de estructura cartujana, con su iglesia únicamente para la comunidad, algunas dependencias comunes y las celdas distribuidas alrededor de un gran claustro.