La chiesa del Carmelo venne edificata all'inizio del 1600 (la bolla di fondazione, conservata presso l'Archivio Diocesano di Agrigento, porta la data del 1601). Costruita come chiesa dell'annesso convento carmelitano, a sua volta voluto dal fondatore di Delia, barone Gaspare Lucchese, essa portava inizialmente il nome di Maria SS. Annunziata. Il convento, facente parte della provincia carmelitana di S. Angelo di Licata, venne definitivamente chiuso nel 1661. Nel corso del XVIII secolo venne interessata da lavori di restauro, come le altre chiese di Delia, e fu sede dell'arcipretura dal 1712 al 1737; i lavori di restauro, anche a causa del sottostante terreno argilloso, proseguirono per tutto il XVIII e, a volte, XIX secolo.
Oggi la chiesa si presenta con un grande prospetto in pietra che chiude la scalinata che, a sua volta, fiancheggia il bel giardino della piazza.
L'interno si presenta a navata unica. Sono presenti tre statue: "S. Marta" lungo il lato destro, "S. Calogero" a sinistra (quest'ultima è di origine settecentesca e, fino al 1771, era custodita presso la chiesa di S. Giuseppe - oggi non più esistente), in ultimo la statua della "Madonna del Carmelo" dietro l'altare maggiore; vi sono poi diverse tele raffiguranti rispettivamente - entrando e volgendo lo sguardo alla propria destra - la "Madonna di Monserrato" (detta tela, settecentesca, era in precedenza custodita presso l'omonima chiesetta oggi sconsacrata; venne spostata al Carmelo nel corso dell'Ottocento perché era in pericolo di perdersi), "S. Anna" (collocata all'interno di una pregevole cornice lignea recante, nella parte superiore, lo stemma araldico dei Principi di Palagonia, Marchesi di Delia dal 1698), la "Madonna della Mercede" (datata 1728, probabile opera di Antonio Capizzi da Racalmuto); sul lato sinistro invece, dall'ingresso verso l'altare è possibile ammirare una piccola tela raffigurante il "Cuore di Gesù", la tela di "S. Sebastiano", quella, di grandi dimensioni, raffigurante la "Pietà", dipinta nel 1784 da Francesco Guadagnino da Canicattì(anche questa all'interno della medesima cornice della tela di "S. Anna" - ma mancante della parte superiore) e alla fine la tela di "S. Pasquale Bajlon", opera di Antonio Capizzi da Racalmuto datata 1731.
Le pareti della chiesa sono, inoltre, arricchite da stucchi, opera del già citato Antonio Capizzi e raffiguranti, sul lato destro, "S. Pietro" (nella controparete d'ingresso, sulla sinistra del portale - guardando dall'interno), "S. Giovanni" (sopra la tela della "Madonna di Monserrato"), "S. Angelo di Licata" (tra le tele di "S. Anna" e della "Madonna della Mercede"); sul lato sinistro vi sono gli stucchi raffiguranti "S. Paolo" (nella controparete d'ingresso, sulla destra del portale), "S. Luca" (prospiciente "S. Giovanni") e "S. Michele" (tra le tele della "Pietà" e di "S. Pasquale", prospiciente lo stucco di "S. Angelo di Licata").
In ultimo l'abside e il catino absidale sono decorati, rispettivamente, da quattro e tre affreschi, anch'essi di origine settecentesca e opera di Antonio Capizzi da Racalmuto. Nell'abside, da destra a sinistra, si osservano la "Nascita di Maria", la "Purificazione", l'"Annunciazione" e "Maria Bambina". Nel catino absidale troviamo, invece, da destra a sinistra, la "Presentazione di Maria Bambina al tempio", l'"Incoronazione" (al centro del catino) e la "Visitazione a S. Elisabetta".
Un tempo fuori dal paese, oggi la chiesa del Carmelo - forse la più ricca tra tutte le chiese di Delia per decorazioni e opere d'arte - si trova a pochi passi dal centro storico, in una piazzetta che la rende di grande attrazione per il turista.