Они выбрали для обители участок на окраине Вольска, вблизи старого городского кладбища.12 мая 1858 года место будущего монастыря было освящено, после чего началось строительство первых сооружений.
К осени 1858 года, благодаря поддержке вольских мещан Александра Алексеевича и Евдокии Титовны Леонтьевых, был возведен первый деревянный жилой корпус для сестер. После смерти мужа Евдокия Титовна продолжила строительство, добавив еще четыре деревянных дома, приобретя 11 десятин фруктового сада и 50 десятин пахотной земли в Новоузенском уезде. В этот период в монастыре установились ежедневные молитвенные правила и чтение псалтири по умершим.
После кончины Евдокии Титовны в 1863 году управление обителью перешло к Агафье Евдокимовне Ермолиной, под руководством которой число сестер увеличилось до пятидесяти. По благословению епископа Саратовского Иоанникия II были построены Успенская церковь, больница и богадельня для престарелых. 10 октября 1865 года епископ Иоанникий освятил Успенский храм, а 19 октября 1866 года обитель получила статус общины. Начальницей была назначена монахиня Еванфия из Саратовского Крестовоздвиженского монастыря, которая возглавляла монастырь в течение двадцати двух лет.
Стараниями монахини Еванфии был построен просторный храм в честь Владимирской иконы Божией Матери, освященный епископом Иоанникием 9 июня 1872 года. В 1875 году к нему был добавлен придел во имя святителя Николая Чудотворца. 13 июня 1892 года община была преобразована в женский общежительный монастырь, а 25 июля 1899 года епископом Иоанном (Кратировым) была освящена трапезная церковь во имя святителя Афанасия Александрийского и праведной Елисаветы.
В период Первой мировой войны насельницы монастыря активно участвовали в благотворительной деятельности, оказывая помощь семьям воинов и принимая на воспитание девочек-сирот. Чтимыми святынями обители были мироточивая Иверская икона Божией Матери и икона Божией Матери «Скоропослушница».
После революции, в соответствии с декретом Совета Народных Комиссаров от 20 января 1918 года об отделении Церкви от государства, имущество монастыря было конфисковано. 10 марта 1919 года уездная комиссия приняла решение о ликвидации монастыря и передаче его зданий для организации приюта для детей. Несмотря на это, обитель продолжала существовать под видом трудовой артели до начала 1930-х годов, когда была окончательно закрыта, а многие монахини арестованы и отправлены в лагеря. Главный храм в честь Владимирской иконы Божией Матери был разрушен в начале 1930-х годов.
8 января 2000 года на месте разрушенного монастыря был установлен трехметровый Поклонный крест, к которому ежегодно 3 июня совершается крестный ход в память о насельницах обители. В 2013 году, после реорганизации коррекционной школы-интерната № 2, часть сохранившихся зданий монастыря была возвращена Саратовской епархии. 10 июня 2013 года по благословению митрополита Саратовского и Вольского Лонгина здесь было учреждено подворье саратовского Свято-Алексиевского женского монастыря.
5 декабря 2013 года на подворье прибыли первые насельницы, и в Рождественский сочельник, 6 января 2014 года, в домовом храме в честь Владимирской иконы Божией Матери была совершена первая Божественная литургия. 21 мая 2014 года началось строительство нового монастырского храма, а 12 октября того же года митрополит Лонгин совершил чин основания храма.
22 октября 2015 года Священный Синод Русской Православной Церкви постановил открыть Владимирский женский монастырь в Вольске. 1 ноября 2015 года состоялось официальное открытие обители, и в этот день была совершена Божественная литургия.
