Свято-Косминская пустынь основана на месте, где в 1704 году происходили остановки крестного хода при перенесении мощей святого праведного Симеона Верхотурского из села Меркушино в Верхотурье. Согласно преданию, юродивый Косьма, сопровождавший процессию, просил об отдыхе, после чего рака с мощами останавливалась. На местах этих остановок в XIX веке были возведены часовни, одна из которых находилась в деревне Костылева.
В 1930-х годах часовня в Костылеве была закрыта и использовалась для хозяйственных нужд. К концу XX века от здания сохранились лишь стены. В 2000 году началось восстановление храма на месте разрушенной часовни. 26 мая 2003 года храм был освящен в честь блаженного Косьмы Верхотурского.
27 мая 2007 года постановлением Священного Синода Русской Православной Церкви на территории храмового комплекса был учрежден мужской монастырь. Монастырские постройки выполнены в едином архитектурном стиле и включают келейный корпус, входную арку и хозяйственные помещения. Богослужения совершаются ежедневно по афонскому уставу.
Монастырь расположен на историческом пути паломничества из Верхотурья в Меркушино. В хозяйственной деятельности обители присутствует производство травяного чая и варенья из шишек. При монастыре действует гостиница для паломников.