Барнаульский женский монастырь в честь Казанской иконы Божией Матери был основан по благословению Макария Невского. В августе 1900 года община преобразована в общежительный монастырь, а монахиня Парфения стала игуменией. К началу XX века здесь были построены келейные корпуса, хозяйственные здания, открыта школа для девочек. 1 марта 1895 года освятили домовую церковь во имя святителя Иннокентия Иркутского, 8 июля 1899 года заложили, а 1 октября 1904 года освятили собор в честь Казанской иконы Божией Матери. 20 мая 1907 года был освящен молитвенный дом в честь Владимирской иконы Божией Матери. К 1910 году монастырь стал одной из крупнейших обителей Сибири, где подвизались 71 монахиня и 81 послушница, служили три священника. При монастыре действовала церковно-приходская школа, где преподавали насельницы, а также иконописная, живописная, матрицная и златошвейная мастерские.

После 1917 года в монастырь переселились насельницы из разоренных монастырей Алтайского края, и число сестер возросло до 300 человек. В 1920 году монастырь преобразовали в сельскохозяйственную Богородицкую трудовую общину, а в 1921 году его закрыли, передав имущество губернскому отделу народного образования. В монастырских корпусах разместились курсы красных учителей, сельскохозяйственный техникум, три детских дома, а в 1925-1926 годах на территории монастыря находилась тюрьма.

Последняя настоятельница, игуменья Мариамна Фролова, была арестована в начале 1921 года как «одна из активисток в подготовке кулацкого восстания в селе Сорокино» и приговорена к расстрелу, замененному на 10 лет заключения. В 1924 году она была освобождена, но в 1925 году снова арестована за «сокрытие церковных ценностей» и вскоре освобождена. В 1938 году игумению арестовали в третий раз, признали виновной в «участии в контрреволюционной церковно-монархической повстанческой организации» и 11 марта расстреляли. Многие сестры также подверглись репрессиям.

От монастырских построек сохранились храмовой придел, настоятельский корпус, дом причта, школа и крепостная стена. К 2002 году сохранившиеся здания были объединены в комплекс «Женский монастырь Богородицы Казанской», которому 30 июня 1997 года постановлением Алтайского краевого законодательного собрания присвоен статус памятника архитектуры краевого значения. В зданиях монастыря сейчас размещается следственный изолятор. Обсуждается передача зданий церкви, но пока безрезультатно.