An dem Ort, an dem sich jetzt das Heilig-Nikolai-Kloster befindet, war vor mehr als sechseinhalb Jahrhunderten ein sumpfiges Gebiet, das mit Wald und Sträuchern bewachsen war, in der Nähe des Pleschejevo-Sees. Auf den umliegenden Hügeln standen bereits hölzerne orthodoxe Klöster, und in der Nähe des Sumpfes befand sich das Borisoglebsk-Kloster in den Sanden, das 1252 an der Stelle des Grabes der von Tataren ermordeten Fürstin von Twer und des Feldherrn Zhidislaw gegründet wurde. Um 1350 entstand in der Nähe ein weiteres Kloster, das dem Heiligen Nikolaus gewidmet war und ursprünglich "Nikolaevski, das am Sumpf liegt" genannt wurde. Möglicherweise hängt dieser Name mit dem Bild des heiligen Nikolaus, dem Schutzpatron der Reisenden und Händler, zusammen. Der Gründer des Klosters, Dmitri, war der Sohn eines Kaufmanns, wurde jedoch selbst kein Kaufmann. Er lehnte das Erbe ab und trat in das Perejaslawl-Goritski-Kloster ein. Der Überlieferung nach war Dmitri ein Schüler und Freund von Sergius von Radonesch. Nachdem er in Pereslawl sein Kloster gegründet und dessen Abt geworden war, erlangte er Ruhm durch ein strenges klösterliches Leben und die Gabe der Weissagung. Dmitri wurde Taufpate der Kinder des großen Fürsten Dmitri Donskoi. 1371 zog er zusammen mit seinem Schüler Pachomij in die nördlichen Wälder nahe Wologda, wo er das erste Kloster für gemeinschaftliches Leben im russischen Norden gründete. Der Heilige lebte mehr als 20 Jahre im Spaso-Prilutsk-Kloster und starb 1392. Er wurde aufgrund der Wunder an seinem Grab als Heiliger verehrt.

Das Nikolai-Kloster in Pereslawl hat viele Prüfungen überstanden. 1382 wurde es von den tatarischen Heeren des Khans Tokhtamysh verwüstet, und 1408 wurde das Kloster von den Truppen des Emirs Edigei niedergebrannt. Die Wiederherstellung der Abtei nach diesen Überfällen bleibt ein Rätsel, da die Chroniken wahrscheinlich in der Zeit der Wirren verbrannt sind. Im 15. Jahrhundert wurde das Kloster wiederhergestellt und blühte bis zur Zeit der Wirren, als es von polnisch-litauischen Eroberern verwüstet wurde. 1613 wurde das klösterliche Leben dank des Einsiedlers Dionysius wiederbelebt, der, so die Überlieferung, den Auftrag von Nikolaus dem Wundertäter erhielt, die Abtei wiederzubeleben. Sein Nachfolger wurde der Abt Varlaam, der Seelenführer von Kornilij dem Stummen.

Ende des 17. Jahrhunderts erschien im Kloster das Korsun-Kreuz, das von den Schismatikern aus Susdal gebracht wurde. In den sowjetischen Jahren wurde es im Pereslawl-Museum aufbewahrt und wurde zu einer der Reliquien der Nikolai-Kathedrale. Bis zum Ende des 18. Jahrhunderts wurde das Kloster mit Hilfe von Moskauer Wohltätern aus Stein wieder aufgebaut. 1898 wurde das Kloster auf Vorschlag von A. Warenzow zu einem Frauenkloster, da die männliche Bruderschaft geschrumpft war. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts lebten etwa hundert Nonnen im Kloster. 1923 wurde das Kloster geschlossen, aber eine Zeit lang lebten dort Menschen. 1993 wurde das Kloster der Russischen Orthodoxen Kirche zurückgegeben. Seitdem wurde es wiederhergestellt, neue Tempel wurden errichtet und die Anzahl der Schwestern hat zugenommen.

Am Eingang zum Kloster befinden sich die Heiligen Tore mit der Kirche von Peter und Paul, die 1748 erbaut wurde. Gegenüber steht die Kirche der Verkündigung der Heiligen Gottesmutter, ebenfalls 1748 erbaut. Die Innenmalereien der Kirche wurden unter einer Schicht von Kalk entdeckt und restauriert. Im Kloster wird die Reliquie der Heiligen der Kiewer Höhlenkloster aufbewahrt. Der Haupttempel des Klosters, die Nikolai-Kathedrale mit goldenen Kuppeln, wurde zu Beginn des 21. Jahrhunderts erbaut. Sie ist der höchste und geräumigste Tempel in Pereslawl. Die Kathedrale wurde dank der Bemühungen der Schwestern des Klosters und des Wohltäters Viktor Ivanovich Tyryshkin errichtet. Die Inneneinrichtung der Kathedrale umfasst Böden aus Marmor und Granit, einen vergoldeten Ikonostase und marmorene Ikonostasen in den Kapellen. In der Kathedrale werden die Reliquien der pereslawischen Heiligen und alte Ikonen aufbewahrt. Hinter der Kathedrale befindet sich ein Friedhof, auf dem Geistliche und fromme Laien begraben sind. Im Sommer wird das Kloster von Blumenbeeten geschmückt, die von den Schwestern angelegt wurden.