Монастырь основан в 1635 году на месте обретения мощей праведного отрока Артемия Веркольского. Инициатором строительства выступил Кеврольский и Мезенский воевода Афанасий Пашков, чей сын исцелился по молитвам к святому. Первоначально были возведены деревянная церковь во имя великомученика Артемия и келейные корпуса. В 1649 году мощи святого Артемия торжественно перенесли из приходского Никольского храма села Веркола в монастырь.
В XVII веке обитель получала пожертвования от царя Алексея Михайловича и царевны Ирины. Деревянные строения неоднократно страдали от пожаров в 1695, 1789 и 1842 годах. В 1785-1806 годах построен каменный храм во имя праведного Артемия с приделами Николая Чудотворца и великомученика Артемия. После секуляризации 1764 года монастырь пришел в упадок, но был спасен пожертвованием графини А.А. Орловой-Чесменской в 1848 году.
Вторая половина XIX века стала периодом расцвета. При архимандрите Феодосии (1861-1885) возведены ограда с башнями, колокольня с Иверским храмом, каменные корпуса. В 1891-1897 годах построен двухэтажный Успенский собор с нижним храмом Рождества Христова, освященный при участии Иоанна Кронштадтского. К 1910 году в монастыре действовало шесть храмов.
В ноябре 1918 года монастырь закрыт, часть братии расстреляна. В советский период помещения использовались под детский дом, школу-интернат и другие учреждения. В 1990 году здания возвращены Русской Православной Церкви, 25 декабря 1991 года Священный Синод принял решение о возобновлении монашеской жизни. Начался процесс восстановления сохранившихся построек.