Монастырь был основан при Петропавловском храме, который построил преподобный Петр, царевич Ордынский, по указанию и на средства, полученные от апостолов Петра и Павла, явившихся ему чудесным образом. В конце своей жизни царевич принял здесь постриг и скончался в 1290 году. Его мощи покоятся под спудом у южной стены Петропавловского собора, напротив иконостаса, и в последующие века прославились множеством чудес. В 1322 году, во время нашествия хана Ахмыла, правнук Петра Игнатий и Ростовский святитель Прохор встретили хана у Петровского монастыря. Они рассказали ему об истории обители и ее основателе, а святитель Прохор исцелил сына хана. Впечатленный Ахмыл щедро наградил епископа и духовенство и прекратил разрушения. О последующих трех столетиях истории монастыря сведений не сохранилось. Вновь он упоминается в 1608 году, когда был разорен и сожжен литовцами и русскими изменниками. В 1684 году был построен новый Петропавловский собор, а в 1696 году, зимний храм Похвалы Пресвятой Богородицы. В 1764 году монастырь был оставлен за штатом и содержался самостоятельно. В 1805 году был возведен братский корпус. В XIX веке построили колокольню, четыре угловые башни и стены монастыря. Все эти кирпичные постройки, включая церкви XVII века, сохранились до 1933 года. В 1933 году монастырь был изъят и разрушен. В 1933-1934 годах разобрали собор, колокольню и стены. Башни, братский корпус и церковь Похвалы Богородицы использовали под жилье. В церкви разместили пивзавод и другие производства. Последний светский владелец, ООО Ростовагропромэнерго, обанкротился в 2004 году. К этому времени сохранившиеся здания представляли собой два трехэтажных и два двухэтажных строения, а также сильно перестроенный и запущенный храм. На месте собора были построены гаражи. Все это окружали жилые дома, дренажные канавы с застоявшейся водой и мусор. В апреле-мае 2005 года на средства благотворителей были выкуплены административные и хозяйственные постройки предприятия-банкрота и первый этаж братского корпуса. 13 июля того же года в трапезной части уцелевшего здания церкви Похвалы Богородицы архиепископ Ярославский Кирилл Наконечный совершил первую за долгое время Божественную литургию. После этого в возрождающемся монастыре начались регулярные богослужения. При обители открыли воскресную школу. После необычных явлений, указавших на возможное местонахождение мощей преподобного Петра, гараж на этом месте был разобран, и установлен памятный крест. 24 декабря 2010 года Священный Синод благословил повторное открытие монастыря.