O edifício principal da Manutenção assenta onde foi o famoso Convento das freiras "Grilas", da Ordem de Santo Agostinho, fundado por D. Luisa de Gusmão, esposa de D. João IV, em Abril de 1660 e destinado às religiosas descalças daquela Ordem. Nesta casa religiosa, ainda não concluída, recolheu-se a 23 de Junho de 1662 a Rainha fundadora, que nela morreu a 27 de Fevereiro de 1666. Este convento sofreu pouco com o Terramoto de 1755. Do antigo convento nada resta e a antiga igreja, interior, é actualmente um laboratório. Encontram-se alguns vestígios dispersos e as moradias de oficiais, que ocupam ainda o espaço das antigas celas, restauradas e ampliadas, são tudo o que faz lembrar a Casa das freiras "grilas". A Manutenção Militar, um estabelecimento do Exército, sucedeu à antiga Padaria Militar, fundada em 1861, e cuja primeira sede foi no Aterro, junto à Rocha do Conde de Óbidos. Em Maio de 1888, morreu a última freira "grila" e decidiu-se adaptar a Casa a fábrica de moagem, bolacha e padaria, assim como a armazém e depósitos da Padaria Militar. Houve a necessidade de reedificar todo o antigo edifício e o seu plano de reconstrução deve-se ao engenheiro e lente da Escola do Exército Joaquim Renato Baptista. Começou o novo edifício a funcionar em 1896 e, no ano seguinte, foi ampliado. A criação definitiva da Manutenção Militar data de 11 de Junho de 1897. Desde essa época, e sobretudo após 1911, altura da admnistração do coronel Vasconcelos Dias, a Manutenção não deixou de beneficiar de obras, ampliações, e construção de pavilhões do lado norte da Rua do Grilo.