Laut der tagilischen Überlieferung errichtete 1855 der Archimandrit Israel, der Abt des Oten-Klosters bei Nowgorod, ein Kreuz an dem Ort des zukünftigen Sorrowful Frauenklosters und legte Steine aus Jerusalem in dessen Fundament. In dem Buch von S. G. Pawlowski, veröffentlicht 1905, werden jedoch andere Informationen angegeben: Archimandrit Israel erhielt das Land von den Demidows für ein Kloster und sandte 1889 sein Porträt mit der Bitte, es in der Speisehalle des Klosters, das er 1886 gegründet hatte, aufzuhängen. Er spendete auch 500 Rubel für den Bau.

Die Bildung des Territoriums des zukünftigen Klosters begann 1864 mit dem Bau der Sorrowful Friedhofskirche, für die der Kaufmann I. I. Sergeev Mittel bereitstellte. Bis 1911 erstreckte sich die Umzäunung des Klosters vom Gebäude am Fluss Malaya Kushva bis zum Friedhof hinter den Altären der Kirchen. Dem Kloster gehörten Ländereien im Gebiet des Schiffslandes, Ländereien am Fluss Olchovka und Ländereien unter dem Dorf Petrokamenskij.

Die Idee zur Gründung einer weiblichen Mönchsgemeinschaft in Nischni Tagil entstand Anfang der 1860er Jahre durch die Witwe Maria Wasiljewna Nawzorowa. Anträge zur Gründung des Klosters wurden 1883 und 1884 an den Bischof von Perm, Efrem, gerichtet. Im letzteren wurde angegeben, dass die Gesellschaft des Nischni Tagil Werkes bereit sei, 2 Desjatinen Land abzutreten. Archimandrit Israel trat auch bei den Demidows ein, und vor seinem Tod stellte Pawel Pawlowitsch Demidow Land für die Gemeinschaft zur Verfügung. Die Perm Konsistorialbehörde wies jedoch die Anträge aufgrund fehlender Mittel der Gemeinschaft zurück und erlaubte die Gründung eines Frauenheim, das von Ioann Flavianov geleitet wurde.

Im Heim lebten ursprünglich 14 Personen, und nach 10 Jahren stieg ihre Zahl auf 25. 1892 verfügte das Heim über zwei zweigeschossige Häuser, und bis 1901 wurden zwei weitere gebaut. 1897 wurde eine weibliche Kirchenschule eröffnet, die 1902 zur Kirchgemeinde-Schule wurde.

Im Laufe der 1890er Jahre stellte das Heim sieben Mal Anträge auf Umwandlung in ein Mönchskloster. 1902 wurde es in die Sorrowful Frauen-Gemeinschaft umbenannt, und 1904 wurde es ein Kloster. Die Äbtissin wurde Theozva Kruse ernannt, die 1903 die erste Nonne von Nischni Tagil wurde. 1913 wurde die Äbtissin Maria mit einem goldenen Brustkreuz für ihre Bemühungen um die Verbesserung der Gemeinschaft ausgezeichnet.

In den 1910er Jahren erlebte das Kloster eine Blütezeit. Die Schwestern betrieben Landwirtschaft, führten eine Schule, pflegten die Gräber und beschäftigten sich mit Handarbeiten. Im Kloster gab es Werkstätten, und vor der Revolution lebten dort bis zu 160 Personen.

1920 wurde das Kloster geschlossen, und auf seinem Gelände wurde ein Konzentrationslager eingerichtet. 1922 wurde das Lager aufgelöst, und das Gelände wurde für ein Waisenhaus genutzt. In den 1930er Jahren gingen die Klostergebäude verloren.

In den 1990er Jahren begannen Restaurierungsarbeiten, und 1998 wurde das Sorrowful Frauenkloster eröffnet. Seit 2011 ist die Äbtissin Maria Stashewskaja. Heute leben 10 Schwestern im Kloster.