Origine et histoire de l'Église Saint-Exupère
Le couvent des Carmes déchaussés a été construit au début du XVIIe siècle ; la première messe y est célébrée en 1623. L'église du couvent devient paroissiale en 1806 et subit de légères transformations pour s'adapter à sa nouvelle fonction. Le sanctuaire est agrandi par l'adjonction d'une sacristie, d'abord placée dans une salle derrière le sanctuaire, puis installée dans l'ancienne chapelle de l'Enfant Jésus lorsque la première salle est réaffectée en orangerie du jardin des plantes. En 1820, couvent et cloître accueillent une école de médecine, puis, à partir de 1861, un muséum d'histoire naturelle. Le plan présente une nef unique flanquée de chapelles latérales et un chevet plat ; le décor se distingue par l'importance de la peinture. Sous le chœur, une crypte en briques voûtée en anse de panier comporte sur son mur nord quatorze niches disposées sur deux niveaux. Trois galeries de l'ancien cloître subsistent et une fausse galerie a été construite au nord. En 1796, les collections de l'ancienne Académie des sciences sont installées dans l'ancien couvent et le jardin botanique prend place dans l'enclos ; ce cabinet d'histoire naturelle sert à l'enseignement des sciences naturelles. L'école de médecine et le muséum sont juridiquement confondus jusqu'en 1870, et l'accroissement des collections entraîne des aménagements successifs pour conquérir de l'espace. En 1863, une partie du couvent est aménagée pour recevoir l'ensemble des collections et André Denat propose la même année un projet pour l'établissement d'une grande salle. Sous le nom de Muséum d'histoire naturelle, l'institution ouvre au public en juillet 1865 ; Noulet en prend la direction en 1872. Le déménagement progressif de l'école de médecine, transformée en université en 1878, permet au muséum d'occuper tout le premier étage puis de s'étendre au second. En 1924, l'installation provisoire au rez-de-chaussée de l'Institut de puériculture compromet ces projets d'extension. Joseph Thillet fait édifier un amphithéâtre de près de cinq cents places pour les conférences du muséum, décoré par le peintre Hector d'Espouy d'une peinture murale représentant une vue de Toulouse. Après la Seconde Guerre mondiale, une campagne de restauration devient nécessaire ; en 1960 la municipalité décide d'installer un théâtre à la place de l'amphithéâtre. Des faiblesses structurelles entraînent la fermeture du musée en 1997. Après une métamorphose complète, le muséum rouvre au public en janvier 2008 : les travaux conduits par l'architecte Jean-Paul Viguier portent sur la réhabilitation et la restauration des bâtiments conventuels, la construction d'une nouvelle aile et l'aménagement du jardin botanique, reliés par une partie moderne. Le cloître est transformé en atrium et fermé côté théâtre par un mur en partie végétal ; le projet double la superficie du bâtiment et met en valeur des collections d'une exceptionnelle richesse en associant ancien et contemporain ainsi qu'espace bâti et espace végétal.
L'église Saint-Exupère, paroissiale et de style baroque, se situe dans l'ancien quartier Saint-Michel sur la rive droite de Toulouse ; son petit clocher octogonal abrite un carillon de quatorze cloches. Construite à partir de 1620 pour servir de chapelle aux carmes déchaussés, elle est inaugurée en 1623 par Jean-Louis de Bertier, prévôt de Saint-Étienne et évêque de Rieux, sous le vocable de Saint-Joseph. Désaffectée sous la Révolution, elle est rendue au culte au moment du Concordat et consacrée en 1807 sous le vocable de Saint-Exupère, évêque de Toulouse du IVe siècle. L'édifice est classé monument historique par arrêté du 3 mai 1974 ; les façades et toitures sur cour des galeries subsistantes de l'ancien cloître ont été inscrites par le même arrêté. Le plan de l'église est attribué à l'architecte Didier Sansonnet ; la façade en brique et pierre porte la statue de Saint-Joseph et de l'Enfant Jésus, œuvre de Gervais Drouet (1658).
Dans le chœur, le Christ derrière le tabernacle et les statues en bois peint de Saint Louis Bertrand et de Sainte Rose de Lima sont attribués à Thibaud Maitrier dans la première moitié du XVIIe siècle ; le Christ en croix est classé comme objet. Le chœur, qui comportait à l'origine une clôture, est transformé en 1807 par l'architecte Jacques-Pascal Virebent, probablement auteur également de la chaire. Les peintures de la voûte du chœur sont l'œuvre de Gaétan Ceroni (1838) et les tableaux au-dessus des stalles proviennent de la chapelle des Pénitents gris, réalisés par Jean-Baptiste Despax ; certains figurent dans la base Palissy, dont "La Sibylle érythréenne". La nef est ornée de gypseries du XVIIe siècle et de toiles peintes des XVIIe et XVIIIe siècles, l'ensemble étant classé au titre des monuments historiques ; on y remarque notamment "La Transverbération de Sainte Thérèse d'Avila" d'Antonio Verrio. Parmi les chapelles, la Notre‑Dame de la Salette conserve un tableau anonyme de Sainte Thérèse d'Avila restitué après la Révolution et la première chapelle à gauche abrite un tableau du XVIIe siècle représentant la Vierge et l'Enfant apparaissant à un religieux carme, inscrit dans la base Palissy. L'orgue actuel, construit en 1887 par la maison Théodore Puget, compte vingt-sept jeux répartis sur trois claviers manuels de cinquante-six notes et pédalier, soit environ 1 500 tuyaux ; le buffet d'orgue et la partie instrumentale sont classés au titre des monuments historiques depuis le 3 janvier 2011, et la tribune à colonnes de l'orgue est l'œuvre de Jacques-Pascal Virebent.