Преподобный Стефан Махрищский, уроженец Киева, принял монашеский постриг в Киево-Печерском монастыре. В поисках уединения он прибыл в Москву, где получил благословение митрополита Феогноста на отшельническую жизнь. Великий князь Иван II предложил ему остаться в одном из московских монастырей, но Стефан предпочёл найти уединённое место для молитвы и подвига. Он обосновался на берегу реки Махрищи, в 35 верстах от обители преподобного Сергия Радонежского, где в 1358 году основал монастырь.
Первоначально монастырь был мужским. В 1370 году, из-за притеснений со стороны местных землевладельцев, Стефан покинул обитель и основал новую на реке Авнеге, в 60 верстах от Вологды. Однако по просьбе великого князя Дмитрия Ивановича он вернулся в Махрищскую обитель. Стефан скончался в 1406 году, приняв перед смертью схиму. Его мощи были обретены нетленными при строительстве каменного храма Святой Троицы в 1550 году и оставлены под спудом в новом храме.
В 1615 году, после разорения в Смутное время, монастырь был приписан к Троице-Сергиевой лавре и оставался в этом статусе до 1920-х годов. В 1922 году обитель была закрыта и осквернена.
В 1993 году по благословению архиепископа Владимирского и Суздальского Евлогия (Смирнова) началось возрождение монастыря. Монахини создали при небольшом храме во имя апостолов Петра и Павла подворье александровского Успенского монастыря, которое в 1995 году получило статус самостоятельного монастыря. 17 августа 2004 года монастырь получил статус ставропигиального, то есть перешёл в непосредственное подчинение Патриарху Московскому и всея Руси.
Архитектурный ансамбль монастыря включает несколько храмов и сооружений:
Храм Живоначальной Троицы: главный храм обители.
Храм Стефана Махрищского: посвящён основателю монастыря.
Храм Петра и Павла: один из первых восстановленных храмов после возрождения обители.
Надвратный храм Сергия Радонежского: расположен над Святыми вратами монастыря.
Монастырская трапезная: место совместных трапез сестёр.
Архимандритский корпус: жилое здание для духовенства.
Странноприимный корпус: предназначен для приёма паломников.
Монастырская гостиница: в настоящее время здесь действует детский приют.
Святой источник: находится вне территории монастыря и является местом паломничества.
Монастырю принадлежит также подворье в селе Талицы Московской области, где расположены несколько храмов и часовен, включая восстановленный пещерный храм.