La piccola chiesa rappresenta uno dei più alti esempi di barocco e rococò in città, stili che ebbero un attecchimento limitato nel territorio aretino, ma con interessanti risultati. Fu costruita nel 1694 su commissione dell’omonima Compagnia, sorta agli inizi del Seicento.
Nel 1719 il controverso granduca Cosimo III dei Medici proclamò San Giuseppe patrono della Toscana, indicando nel 18 dicembre la data per festeggiarlo. La scelta del sovrano, noto per la sua esasperata religiosità che sfociò più volte nel bigottismo più palese, permise a San Giuseppe del Chiavello di diventare un riferimento importante per gli aretini, che vi celebravano ogni anno quella che allora era una festa nazionale.
Tra 1724 e 1725 fu così deciso l’ampliamento dell’edificio, che al suo interno venne ornato di pregevoli stucchi da Passardo Passardi, ancora visibili sia nell'altare maggiore, sia in quelli laterali, questi ultimi arricchiti da deliziosi putti. Alla prima metà del Settecento risale anche il notevole soffitto ligneo, gustosamente decorato.
All'esterno la chiesa si presenta con una facciata sobria e caratterizzata da una finestra quadrata, misuratamente guarnita, posta sopra il portale. Il piccolo campanile a vela è invece del 1752.
Una pietra a vista, all'angolo con il vicolo del Marcianello, ricorda infine la data di fondazione del luogo di culto.
L’ultimo importante restauro dell’edificio risale agli anni Quaranta del secolo scorso. Sempre nel Novecento fu istituita la cosiddetta “adorazione perpetua del Santissimo Sacramento”, che tutt’oggi permette a San Giuseppe del Chiavello di rimanere un posto di valore per i credenti aretini.
