Рядом с Боголюбским собором находится комплекс зданий из красного кирпича, принадлежащих Боголюбскому женскому монастырю. В 1867 году купец из Козлова, Фёдор Гаврилович Воронов, решил на свои средства построить два каменных корпуса для женской общины при Боголюбском соборе, а между ними, храм с двумя престолами. Главный престол был посвящён Пресвятой Богородице "Утоли мои Печали", а правый придел, Святому Великомученику Целителю Пантелеймону. Получив разрешение от Духовного начальства и подготовив планы зданий, строительство началось 6 мая того же года. К осени 1869 года работы были завершены, и 4 декабря игумения с сёстрами и ктитором Фёдором Герасимовичем Вороновым благодарили Господа и Богоматерь за успешное завершение строительства. В тот же день сёстры переселились в новую обитель.

13 декабря 1869 года по приглашению Воронова и игумении в монастырь прибыл Епископ Тамбовский Феодосий Шаповаленко. 15 декабря он освятил главный храм в честь Божией Матери "Утоли моя печали". В 1875 году, согласно указу Святейшего Синода, Козловская Боголюбская женская община была преобразована в общежительный женский монастырь. Монастырская церковь была богато украшена, а стройное пение сестёр привлекало множество молящихся даже в будние дни. В храме хранились православные святыни, включая частицу Креста Господня и мощи 33 святых.

На территории монастыря находилось много хозяйственных построек и флигелей. У монастыря была своя деревянная звонница, библиотека, сиротский приют и церковно-приходская школа для девочек-сирот и приходских детей. В 1918 году церковь монастыря была закрыта, и в её помещениях разместился детский дом. Главка с крестом и барабаном были убраны. В конце 1920-х годов здесь находились Козловский окружной музей, Окружной отдел труда и другие учреждения. В 1943 году бывшие монастырские кельи передали горжилкомхозу и превратили в коммунальные квартиры, где и сегодня живут десятки семей.