Захария Верховский родился в 1767 году в дворянской семье. С юных лет он стремился к духовной жизни и в 1797 году принял монашеский постриг с именем Зосима. В 1826 году, после пребывания в различных монастырях, он основал женскую обитель в глухом лесу на землях, пожертвованных княжной Марией Семёновной Бахметевой.
Место для монастыря было выбрано в труднодоступном болотистом лесу, что способствовало уединению и сосредоточению на молитве. Сёстры обители, следуя наставлениям основателя, вели строгий аскетический образ жизни, занимаясь рукоделием и сельским хозяйством.
Архитектурный ансамбль монастыря включал в себя несколько храмов и хозяйственных построек. Главным храмом обители был Троицкий собор, возведённый в традициях русского церковного зодчества. Храм отличался простотой и строгостью форм, отражая идеалы скромности и духовного подвига.
В 1856 году, спустя почти три десятилетия после основания, обитель получила статус второклассного женского общежительного монастыря. .
После Октябрьской революции 1917 года монастырь продолжал существовать в форме трудовой земледельческой артели, однако в мае 1929 года был окончательно закрыт. Здания обители использовались для различных хозяйственных нужд, что привело к утрате многих архитектурных и художественных ценностей.
В 1967 году на территории бывшего монастыря был организован пионерский лагерь для детей сотрудников Московского метрополитена. Это использование территории не способствовало сохранению монастырских построек и духовного наследия обители.
Возрождение монастыря началось в августе 1999 года, когда обитель была возвращена Русской Православной Церкви и стала подворьем московского Новодевичьего монастыря. 7 марта 2000 года Священный Синод принял решение об открытии Троице-Одигитриевской Зосимовой пустыни как самостоятельного монастыря.
23 июля 2000 года основатель обители, схимонах Зосима, был канонизирован Русской Православной Церковью в лике преподобных. Это событие подчеркнуло духовное значение монастыря и его основателя для православных верующих.
В 2012 году монастырь был переведён в каноническое подчинение Патриарха Московского и всея Руси, получив статус ставропигиального. Это подчёркивало особое значение обители в структуре Русской Православной Церкви.
2 марта 2017 года в собственность монастыря были переданы четыре здания: дом с мезонином, гостиница, дом причта с пристройкой и трапезный корпус конца XIX века. 14 августа 2018 года Департамент культурного наследия города Москвы выдал разрешение на реставрацию этих объектов.
