Митрополит Никанор (Клементьевский) 3 [15] ноября 1849 года совершил закладку обители. Первый кирпич заложил император Николай I. За 4 года до этого здесь было основано и кладбище. Строительство комплекса велось по проекту архитектора Н. Е. Ефимова, при участии К. И. Реймерса, Л. Л. Бонштедта и Н. А. Сычёва. Среди жертвователей были графиня А. А. Орлова-Чесменская и вюртембергская королева Ольга Николаевна. Кроме того, ежегодно на постройку монастыря казна выделяла 25000 рублей. После основания при монастыре действовали различные мастерские: иконописная, рисовальная, чеканная, золотошвейная, ковровая, башмачная, просфорная, поварня, квасоварня, появились фермы, огороды, сады, пчельник. В 1901 году в монастыре были построены здания, в которых расположились трапезная, ризница, библиотека, больница и др. При монастыре стали работать детский приют, богадельня и церковно-приходская Князь-Владимирская школа. В январе 1883 года Новодевичьему монастырю были подарены 6,5 десятин леса в деревне Вохоново Царскосельского уезда для устройства скита. Он был учреждён в 1884 году, но уже в 1889 году Мариинский скит был обращён в общежительный заштатный монастырь. В 1918 году монастырь был упразднён, но продолжал существовать явочным порядком. Были конфискованы имущество и церковные ценности. В конце 1919 года монашествующие создали трудовую общину вокруг прихода Воскресенского собора.
В 1928—1937 годы игуменские покои монастыря служили резиденцией митрополитов Ленинградских. На глазах митрополита Серафима в 1929—1932 годах были закрыты главный собор и все церкви монастыря, кроме той, при которой находилась митрополичья резиденция, снесена монастырская колокольня; в феврале 1932 года арестовано и выслано около 90 монахинь и послушниц, живших в монастырских корпусах.
В конце 1937 года церковная жизнь в монастыре полностью прекратилась − последняя действовавшая Афонская церковь была закрыта, резиденция у митрополита изъята. В 1930-е годы внешний облик монастырского ансамбля был искажён. Для спрямления Международного (ныне Московского) проспекта — главной магистрали города, выводящей на Московское и Киевское шоссе взорвали важнейшую вертикальную доминанту монастыря, Свято-Исидоровскую колокольню, хотя в итоге это место так и осталось незастроенным. Были также сняты купола Воскресенского собора, снесены часовни и кладбищенские церкви (Скорбященская и св. Илии Пророка). В основном корпусе монастыря разместился режимный оборонный Научно-исследовательский институт электромашиностроения, в связи с чем были перестроены и внутренние помещения монастырских зданий. С 1990 года началось постепенное восстановление монастыря. Ансамбль Воскресенского Новодевичьего монастыря вновь стал поражать глаз наблюдателя своим великолепием. Вопрос о восстановлении Свято-Исидоровской колокольни так и не был решён.