La chiesa fu costruita nella seconda metà del XVI secolo e apparteneva al Convento delle Suore di Santa Chiara. La dedicazione ai Santi Gherado e Ludovico è posteriore alla costruzione della chiesa, iniziata nel 1577 ed intitolata a Santa Chiara. Nel 1785, il granduca Pietro Leopoldo soppresse il convento e l'edificio fu comprato dal sacerdote Alessandro Arrigucci, che lo cedette alla Compagnia di San Gherardo, la congregazione dei "Penitenti" o "Frustati", detta "dei Bigi" per il colore del loro abito. La chiesa venne quindi chiamata dei "Bigi", nonostante l’estinzione della Compagnia a fine Ottocento.