Посёлок Кылтово был основан в конце XIX века, и уже в 1894 году на его территории был построен кирпичный собор преподобных Зосимы и Савватия Соловецких чудотворцев. Архитектура храма выполнена в византийском стиле, пятиглавый собор высотой 38 метров стал заметной доминантой местного пейзажа.
Строительство храма было инициировано архангелогородским купцом первой гильдии Афанасием Васильевичем Булычёвым, владельцем Серёговского солеваренного завода. Он взял на себя обязательства по финансированию строительства монастыря и богадельни, обеспечивая их продуктами и финансами.
К 1911 году монастырь был полностью обустроен: построены два храма — преподобных Зосимы и Савватия, а также святого Афанасия Афонского с колокольней. Также были возведены хозяйственные и жилые постройки, включая мастерские, где трудились монахини.
Однако в 1918 году монастырь был упразднён, а его имущество конфисковано. Монахини были вынуждены покинуть обитель, и многие из них подверглись репрессиям. Игуменья Филарета скончалась в изгнании.
В советский период монастырские здания использовались для различных целей, включая размещение детских колоний и тюрем. Многие постройки были разрушены или преобразованы, утратив свой первоначальный облик.
С 1971 года сохранившиеся сооружения Кылтовского монастыря находятся под охраной государства как памятники архитектуры. В 1995 году монастырь был вновь открыт, и с тех пор проводятся работы по восстановлению утраченных элементов и поддержанию существующих построек.
