Главный каменный храм, посвященный иконе Милостивой Божьей Матери, был возведен в 1856 году на средства, собранные добровольными пожертвованиями, и освящен 20 августа 1857 года епископом Тамбовским Макарием. В 1860 году монастырь начал его расширение по проекту архитектора Четверикова в русско-византийском стиле. К храму добавили два придела: с южной стороны в честь Преображения Господня и с северной в честь Преподобного Сергия Радонежского, чудотворца.

В 1993 году храм был передан Русской Православной Церкви, а клирики и прихожане Димитриевского храма города начали сбор средств на его реставрацию. Монастырь был возобновлен 17 апреля 1997 года, а 31 августа того же года был освящен храм с двумя приделами в честь Преподобного Сергия Радонежского и Преподобного Серафима Саровского. В период с 2006 по 2010 годы были проведены реставрационные работы в соборном храме и келейном корпусе, а также благоустроено монастырское кладбище. В сентябре 2010 года здание келейного корпуса было возвращено. Рязанская епархия добивается освобождения храма в честь иконы Божией Матери «Неопалимая Купина», который используется как учебный корпус Кадомского технологического техникума, а также здания бывшего сестринского корпуса.

К 2012 году в монастыре почитаются икона Божией Матери «Милостивая», Боголюбская икона Божией Матери и икона Божией Матери «Знамение». Из Димитриевского собора в Кадоме был возвращен монастырский образ святого Великомученика Пантелеимона. С февраля 2008 года, по благословению архиепископа Рязанского и Касимовского Павла, в соборе пребывает ковчег с частицами мощей святого Иоанна Предтечи, Великомученика Пантелеимона, святителей Иоанна Златоуста, Феодорита, епископа Рязанского, Питирима, епископа Тамбовского, Гедеона Афонского, Харитины, Евпраксии, девы Тавенской, преподобных Кукши Одесского, Александры и Марфы Дивеевских, Василия Московского. Неподалеку от монастыря находятся два святых источника, не упоминаемых в дореволюционных описаниях, посвященные святому Иоанну Предтече и бессребреникам Косме и Дамиану.