A kéttornyú templom Vác városképének karakteres eleme. Építését Sindler Zsigmond házfőnöksége alatt, 1740/1741-ben kezdték meg a piarista rendház melletti üres saroktelken, Althann Mihály Károly váci püspök és egyes váci kanonokok támogatásával. 1745-ben Kaló Ferenc püspöki helynök megáldotta, és használatba is vették. Tervezőjét és kivitelezőjét név szerint nem ismerjük. Utóbbi minden bizonnyal olyan helyi építőmester lehetett, aki a dunai barokk iskola stiláris sajátosságainak ismeretében invenciózusan tudta alkalmazni a kezéhez kapott terveket. A két torony a homlokzattal, a főkapuval és a kórussal együtt 1748 és 1754 között épült föl, Kalazanci Szent József szobrát pedig 1755-ben helyezték föl a homlokzatra. A templom ünnepélyes fölszentelésére 1759 novemberében került sor, az eredetileg tervezett Szentháromság helyett Szent Anna tiszteletére.
1785-ben, miután II. József császár a piaristákat a domonkos kolostorba telepítette át, a templomot kiürítették, és katonai raktárnak, majd istállónak használták. Berendezését elárverezték, egyedül a főoltár maradt meg. A piaristák 1796-ban kapták vissza a templomot. Miután berendezését lehetőség szerint visszaállították, Szerdahelyi Gábor segédpüspök ismét fölszentelte. Az idővel veszélyes állapotba került toronysisakokat 1886-ban Panek Ödön házfőnök építtette újjá. Ekkor kerültek a barokk hagymakupolák helyére nyolcszögletű gúlatetők.
A templom homlokzatát ión fejezetű pilaszterek tagolják három függőleges sávra. A faragott fejezetek és nyíláskeretek korábban festetlenül álltak, a legutolsó, 2015. évi felújítás során azonban a homlokzattal azonos színű fehér festést kaptak, a kapu és a szoborfülke kivételével. A kapu fölötti erkély mellvédjén Althann Mihály Károly címere látható. Főoltárát 1767-ben, Kalazanci Szent József szentté avatásának alkalmából állították föl. Az oltárkép a Szűz Máriát tanító Szent Annát ábrázolja. A főoltáron helyezték el azt a velencei tükörüvegből készült tabernákulumot, amelyet Forgách Pál váci püspök hozatott 1757-ben. Ajtaja az utolsó vacsorát, két oldala pedig Ábrahám és Melkizedek áldozatát ábrázolja.
A templomban hat mellékoltár található. Az evangéliumi oldalon (balra) Szent Dizmász (a jobb lator), Szent József és Szent Flórián, a leckeoldalon (jobbra) Kalazanci Szent József, Nepomuki Szent János és Szent Imre oltára áll. Az oltárképek közül négy 1748 és 1769 között készült, de a templom 1796. évi újra berendezésekor mindet új, klasszicizáló késő barokk oltárépítményen helyezték el, csakúgy, mint az akkor készült, új (Szent Flórián és Szent Imre) oltárfestményeket. A Szappancsi Márton nagyprépost költségén 1748 körül készült Szent Dizmász oltár váci különlegesség. A haldoklók és halálra ítéltek patrónusának alakja a Fehérek temploma és a Rókus kápolna egy-egy oltárán is megjelent.
