История Казанского женского монастыря берет начало в Чебаркульской крепости, где в конце 1830-х годов сформировалась женская монашеская община. Спустя некоторое время часть сестер переехала в Челябинск, основав там Одигитриевский монастырь. Остальные монахини переселились в Троицк, где создали самостоятельную общину, которая позже стала Казанским монастырем. Для его строительства выбрали возвышенность на западной окраине города.

Официально монастырь был основан в 1851 году. Троицкая женская община получила статус "нештатного" монастыря с разрешением содержать столько монахинь, сколько обитель сможет обеспечить без государственной поддержки. К концу XIX века монастырь стал одним из богатейших в Оренбургской епархии и центром просвещения. В 1897 году при монастыре открылась одна из первых школ в Троицке, Николаевская школа для девочек. Также здесь действовали больница, аптека, швейная мастерская и приют для сирот. Монастырь был известен своей иконописной мастерской, иконы которой использовались для награждения отличившихся казаков.

После революции Казанский женский монастырь прекратил существование. В архиве Троицка сохранился документ от 1927 года, в котором указано, что все монастырские здания были переданы для культурно-просветительских нужд по распоряжению центрального правительства. Впоследствии монастырь почти полностью разрушили, за исключением храма Преображения Господня, который сохранился до наших дней. Обитель была вновь открыта в 1996 году, и с этого времени в ней начала возрождаться духовная жизнь.

Сегодня храм Преображения Господня, окруженный современными зданиями, включая соседний авиатехнический колледж, остается самым высоким сооружением в городе и хорошо виден даже из отдаленных районов.