Основание Николаевского монастыря тесно связано с именем его основателя Феофилакта Яковлева. Историк Н. М. Щегольков в своих сведениях о городе Арзамасе упоминает, что около 1580 года житель Арзамаса Феофилакт Яковлев построил деревянную церковь в честь Николая Чудотворца на собственные средства. Это подтверждается грамотой царя Алексея Михайловича от 28 марта 1670 года, адресованной стольнику князю Леонтию Шайсупову, в которой говорится, что Никольский девичий монастырь был основан около 1580 года или ранее. Игумен Спасского монастыря Сергий подарил храму резной образ святителя Николая Можайского и предложил Феофилакту создать при храме женский монастырь, что было поддержано. Феофилакт построил рядом еще одну деревянную теплую церковь во имя Богоявления с приделом Святого Георгия Победоносца, жилыми подклетами, деревянной папертью, колокольней и 30 кельями, оградив территорию забором. Вероятно, благословение на создание монастыря было получено заранее.

В начале XVII века Арзамас, как и многие другие русские города, был застроен деревянными зданиями и часто страдал от пожаров. В 1643 году сгорел Воскресенский собор, а в 1650 году молния вызвала пожар, уничтоживший обе церкви, кельи и ограду Николаевского женского монастыря, а также башни кремля и часть крепостной стены. Деревянные храмы, иконы и церковные вещи превратились в пепел. Судьба монахинь неизвестна, но возможно, их приютила Алексеевская обитель. Монастырь был возрожден, хотя и в меньших размерах. По мнению Щеголькова, в 1650 году еще жила жена Феофилакта, старица Пелагея, которая вместе с сыновьями Григорием и Афанасием построила новую деревянную церковь во имя Богоявления. Обитель возрождалась медленно, и этот храм оставался единственным около 30 лет. Вторую церковь решили строить из камня, и каменный храм во имя Николая Чудотворца был освящен в 1683 году.

В 1738 году восстановили каменную Никольскую церковь и построили трехъярусную колокольню. В 1740 году возвели теплую деревянную церковь во имя Богоявления. В 1926 году монастырь закрыли, переименовали в «Комсомольский городок» и частично разрушили, а сестер разогнали.

18 декабря 2015 года в Арзамасском монастыре был освящен Никольский собор, где теперь ежедневно совершается Бескровная Жертва. В храм вернулся резной образ святителя Николая Можайского, подаренный при основании монастыря. Вскоре в обители появилась чудотворная икона Божией Матери «Избавление от бед страждущих», и с тех пор Царица Небесная поддерживает насельниц. Тысячи паломников ежегодно посещают Николаевскую обитель, укрепляются в вере и получают исцеления и избавления от бед.