Das Kloster wurde um 1670 von dem Einsiedler Joseph am südlichen Rand von Tambow gegründet. Im Jahr 1679 erhielt die Klostergemeinschaft als Geschenk Mühlen an den Flüssen Studenets und Tsna im Gebiet des Dorfes Donskoy. In ihrem Besitz befanden sich die Ländereien von Troitskaya Dubrava, Troitsky Karau, dem Weiler Drei Schluchten, das Ufer des Flusses Karyana und die Ländereien rund um das Dorf Tatanovo.

Häufige Brände in Tambow veränderten mehrfach das architektonische Erscheinungsbild des Klosters, eine bedeutende Umgestaltung fand in der Mitte des 18. Jahrhunderts statt.

Als 1758 das Bistum Tambow wiederhergestellt wurde, machte Bischof Pachomiy Simansky das Kazaner Kloster zu seiner Residenz. Neben dem Brüderhaus und der Kirche wurden ein neues hölzernes Bischofshaus, die geistliche Konsistenz, ein Bad, ein Pferdestall und wirtschaftliche Dienste gebaut.

Der Steinbau der Gebäude und Kirchen des Kazaner Männerklosters begann in den letzten Jahrzehnten des 18. Jahrhunderts.

Bischof Theophil Raev, der das Bistum in den Jahren 1788 und 1811 leitete, leistete einen bedeutenden Beitrag zum Bau und zur Verschönerung des Klosters. Auf seine Initiative hin wurden zwei steinerne Kirchen, die Kazaner und die Johannes-der-Täufer-Kirche, errichtet, die bis heute erhalten sind. Die Kirchen wurden von dem ehemaligen Sarov-Mönch Nafanail gebaut. Eine wichtige Rolle beim Bau spielten der Protopresbyter S. A. Bereznegovsky und der Ingenieur-Architekt A. S. Tschetverikov. Die Gebäude des Klosters sind im Klassizismus-Stil ausgeführt, der zu dieser Zeit in der russischen Architektur populär war.

Das Kazaner Kloster wurde am 19. Oktober 1918 wegen seiner Beteiligung an antikommunistischen Aufständen in Tambow geschlossen. Während des Bürgerkriegs, nach dem Antonov-Bauernaufstand, wurde im Kloster ein Lager organisiert, in dem Verhöre und Hinrichtungen durchgeführt wurden. In dieser Zeit wurde der Glockenturm zerstört und das Material für den Bau eines Clubs im Vorort, dem heutigen Stadt Kotovsk, verwendet. Die Glocken wurden als Denkmäler der Geschichte und Kultur an Glavkniga übergeben.

In den 1920er Jahren befand sich hier die Tambower Gubernial-CHK. Später wurde der Nekropolis zerstört und der Glockenturm abgerissen. In der Kazaner Kirche wurde eine Filiale des Staatlichen Archivs der Region Tambow untergebracht.

Am 28. Juni 1927 beschloss das Präsidium des Stadtvollzugsorgans von Tambow, die Glocken aus dem ehemaligen Kazaner Kloster zu beschlagnahmen.

Am 30. August 1960 wurde das Kloster durch einen Beschluss des Ministerrats der RSFSR Nr. 1327 als Denkmal von republikanischer Bedeutung unter staatlichen Schutz gestellt.

Die Wiederbelebung des Klosters begann am 22. Dezember 1992.

Im August 2014 weihte während eines Besuchs in Tambow der Patriarch von Moskau und ganz Russland Kirill das Denkmal für Bischof Pitirim, den Gründer des Wosnesenski-Klosters, und den Glockenturm des Kazaner Klosters ein.