Монастырь был учрежден в 1894 году по инициативе архангельского купца первой гильдии Афанасия Васильевича Булычёва, владельца Серёговского солеваренного завода.Булычёв взял на себя обязательства по строительству монастыря и богадельни для престарелых, обеспечению насельниц продуктами и финансированию обители.Он также открыл счет в Вологодском банке и внес ценную бумагу достоинством 17 500 рублей для содержания священников.
Место для строительства монастыря было выбрано на участке, известном как «Крестовый стан», между реками Кылтовка и Большая Ель. Согласно преданию, здесь подвизался пустынник Василий Пестерев, который установил большой деревянный крест возле своей избушки. В 1826 году охотник из села Серегово заметил свет, исходящий от этого креста. С тех пор крест считался чудотворным, и место получило название «Крестовый стан».
Купец Калашников пожертвовал для обители 2 500 десятин (около 3 000 гектаров) своей земли. В монастыре поселились монахини, прибывшие из Шенкурского монастыря во главе с игуменией Филаретой. К 1894 году были построены кирпичный завод, два храма: преподобных Зосимы и Савватия и Стефана Пермского с колокольней и библиотекой, насчитывающей около 1 000 томов духовной литературы. Также были возведены кирпичный сестринский корпус с двумя деревянными двухэтажными пристройками, два двухэтажных деревянных дома для священников, гостиница, избы для рабочих, амбары, скотные дворы, конюшни, каретник и различные мастерские: гончарная, скипидарная, ковровая, керамическая, деревообрабатывающая, швейная, иконописная и золотошвейная.
В 1911 году было завершено строительство каменной пятиглавой церкви, выполненной в русско-византийском стиле. К этому времени обитель владела 44 постройками, включая хозяйственные, жилые и культовые сооружения. Монастырь был обнесен кирпичной стеной с въездной аркой и надвратной церковью.
Монастырь активно занимался образовательной и благотворительной деятельностью. Воспитывались до пятидесяти девочек, обучавшихся грамоте, рукоделию и домоводству. В богадельне получали уход двадцать престарелых людей. Ежегодно выдавалось более 10 000 благотворительных обедов.
В 1918 году монастырь был закрыт, и на его базе была создана Кылтовская трудовая сельскохозяйственная коммуна, в которой трудились бывшие монахини. Позднее почти все насельницы были репрессированы. Через пять лет коммуна была ликвидирована, а монастырские строения переданы под детскую колонию, получившую в 1924 году статус детского дома. С этого времени Кылтово стало известно как Кылтовский детский городок.
В 1930 году детский городок был ликвидирован, и его производственная база передана Управлению исправительно-трудовых лагерей. Через год здесь был создан совхоз Ухтпечлага.
