Монастырь был основан в 1444 году преподобным Пафнутием Боровским на возвышенности при впадении реки Истерьмы в Протву.Первоначально на месте нынешнего собора находилась деревянная церковь, возведенная в год основания обители.
В 1467 году вместо деревянной церкви был построен белокаменный Рождественский собор. Роспись этого храма была выполнена иконописцем Дионисием под руководством старца Митрофана из Симонова монастыря. В 1586 году, по указу царя Фёдора Иоанновича, собор был практически полностью разобран, и на его месте возведен новый пятиглавый храм, при строительстве которого использовались блоки с росписями XV века.
В XVI веке монастырь был окружен каменными стенами и превратился в значительную пограничную крепость. В это же время была построена каменная трапезная с храмом во имя Рождества Христова. В 1523 году возведена звонница, которая в 1688 году была заменена колокольней по проекту князя Константина Щербатова, повторяющей формы колокольни Высоко-Петровского монастыря в Москве.
В 1651 году с северной стороны к собору был пристроен храм в честь великомученицы Ирины на средства великой княжны Ирины Михайловны. В 1837 году к соборному храму с западной стороны была пристроена трапезная. Собор представляет собой одноэтажное здание с пятью главами и трехапсидным алтарем. Внутреннее пространство храма включает алтарь, основной зал и западный притвор-трапезу, разделенные глухой стеной с открытой аркой посередине.
В период наполеоновского нашествия в 1812 году монастырь был разграблен и частично разрушен; в его стенах была устроена конюшня, а богатая библиотека сгорела. В советский период, начиная с 1919 года, монастырь был закрыт, а его здания использовались для различных хозяйственных нужд, включая размещение школы трактористов и механизаторов, заочного сельскохозяйственного техникума и общественной бани. В трапезной палате устраивались дискотеки.
В 1960-х годах начались первые восстановительные работы, направленные на сохранение архитектурного наследия монастыря. В 1991 году обитель была возвращена Русской Православной Церкви, и с этого времени началось возрождение монашеской жизни и регулярных богослужений. К настоящему времени полностью восстановлены пять храмов: собор Рождества Пресвятой Богородицы, храм великомученицы Ирины, храм Рождества Христова при трапезной палате, больничный храм пророка Илии и храм святителя Митрофана, Патриарха Константинопольского.
