Первое упоминание об обители относится ко второй половине XVII века.Изначально монастырь состоял из деревянных построек, которые неоднократно уничтожались городскими пожарами, но впоследствии восстанавливались стараниями горожан.
В 1740 году на пожертвования капитана Василия Яковлевича Суровцева и горожан была возведена каменная церковь, освящённая во имя Воздвижения Честнаго и Животворящего Креста Господня. В 1762 году была освящена новая тёплая каменная церковь во имя великомученицы Параскевы Пятницы. Однако к 1776 году в обители проживало всего 11 монахинь, и монастырь был упразднён, а монахини переведены в Астраханский девичий монастырь.
В 1829 году, по указу императора Николая I, монастырь был восстановлен на прежнем месте. В 1899–1903 годах на месте старой церкви во имя великомученицы Параскевы Пятницы был построен новый храм с главным престолом во имя святителя Николая Мир Ликийского Чудотворца. Средства на строительство пожертвовала купеческая вдова Анна Ивановна Семидетнова, а проект разработал саратовский инженер Ю.Н. Терликов.
В 1840 году при обители была открыта первая в Саратове школа для девочек на средства инокини Сусанны (Анны Александровны Рылеевой), родственницы поэта Кондратия Рылеева. К началу XX века монастырь включал в себя три каменных храма и многочисленные двухэтажные кирпичные корпуса келий. В 1912 году при монастыре действовала школа, а во время Первой мировой войны в обители был организован госпиталь.
В 1918 году монастырь потерял свои земельные угодья, а в 1922 году был окончательно ликвидирован. Последняя Никольская церковь была закрыта, а впоследствии взорвана. Оставшиеся строения были переданы под детский дом и больницу. В 1980-х годах при строительстве гостиницы "Словакия" большая часть монастырских корпусов была снесена.
В 2005 году уцелевший северо-западный корпус келий был передан в ведение Саратовской епархии. После проведения ремонтных работ, 22 августа 2006 года в помещении сохранившейся угловой башни монастыря была освящена церковь с престолом во имя Воздвижения Честнаго и Животворящего Креста Господня. В июле 2008 года была освящена икона святителя Николая Мир Ликийского Чудотворца, вмонтированная в обновлённую арку святых ворот монастыря.
С 2005 по 2019 год в здании действовало Межъепархиальное женское духовное училище во имя преподобномученицы великой княгини Елисаветы. В сентябре 2019 года училище переехало в отреставрированное здание на улице Лермонтова, 14. В декабре 2019 года в помещениях бывшего училища был открыт Епархиальный центр гуманитарной помощи «Добрый дом». 19 декабря 2019 года митрополит Саратовский и Вольский Лонгин совершил чин освящения Центра гуманитарной помощи.
16 июня 2021 года указом митрополита Саратовского и Вольского Игнатия храм был преобразован в Крестовоздвиженское подворье Саратовского Свято-Алексиевского женского монастыря. 19 октября 2024 года митрополит Игнатий совершил Великое освящение Крестовоздвиженского подворья.
В настоящее время храм действует и является центром духовной жизни. При храме функционирует Епархиальный центр гуманитарной помощи «Добрый дом», организующий сбор и распределение одежды, обуви, средств гигиены и других необходимых предметов для нуждающихся. Также при храме действует Общество милосердия, оказывающее помощь в уходе за больными в учреждениях здравоохранения.