Согласно преданию, монастырь был основан преподобным Иаковом Галичским в конце XV, начале XVI века. До 1668 года он был мужским. До начала XIX века все здания монастыря были деревянными, а каменное строительство началось в основном в 1820-1860-х годах. Троицкий собор Николаевского Староторжского монастыря является самым большим собором Костромской губернии. Он входит в комплекс монастырских зданий, расположенных на месте старого торга, рядом с древним городищем Балчуг, где возник Галич.

Троицкий собор был построен в 1839-1859 годах в стиле позднего классицизма. Изначальный проект храма разработал инженер Львов, член губернской строительной комиссии, но он был значительно переработан; измененный проект также был реализован с корректировками. Собор представляет собой центрический пятиглавый четырехстолпный храм. Малые главы были разрушены в советское время и восстановлены в 1990-х годах, однако реставрация собора так и не была завершена. На лето 2002 года храм не функционирует, и работы по его восстановлению не ведутся. В интерьере сохранились фрагменты монументальной живописи конца XIX, начала XX веков. На территории монастыря сохранились многочисленные каменные служебные корпуса, которые сейчас используются как жилые дома или госучреждения, школа, сторожки и ограда. Вход на территорию свободный.