Изначально монастырь носил название Спасо-Преображенский, но позже был переименован в Спасо-Евфимиевский в честь первого настоятеля, святого Евфимия Суздальского.

Деревянные постройки монастыря не сохранились, и его современный облик сформировался в XVI-XVII веках. Возведение величественных сооружений стало возможным благодаря щедрым пожертвованиям знати. Значительные вклады сделали великий князь Василий III, его сын Иван, князья Пожарские и другие.

У стен монастыря 7 июля 1445 года состоялась битва между русскими войсками под командованием Василия II и казанским войском под предводительством царевичей Махмуда и Якуба, сыновей хана Улу-Мухаммеда. Василий потерпел поражение и был взят в плен.

В 1511 году архимандритом монастыря стал Кирилл, который позже стал архиепископом Ростовским, Ярославским и Белозерским.

Монастырь упоминается в переписке Ивана Грозного с Андреем Курбским, где князь-эмигрант отмечает, что монахи Спасского монастыря за Суздалем известны своей жадностью и пьянством.

Главный храм монастыря, Спасо-Преображенский собор, выполнен в традициях древней белокаменной архитектуры Суздаля, он отличается монументальностью и строгостью. Особую ценность представляют фрески XVI века и росписи мастеров Гурия Никитина и Силы Савина.

В 1837 году монастырь посетил цесаревич Александр Николаевич, а 16 мая 1913 года, в честь 300-летия дома Романовых, его посетил император Николай II с великими княжнами Ольгой, Татьяной, Марией и Анастасией.

В 1923 и 1939 годах в бывшей монастырской тюрьме действовал политизолятор, а с 1935 года, тюрьма особого назначения. Здесь содержались, среди прочих, митрополит Петр Крутицкий, епископ Александр Боярский, экономисты Николай Кондратьев, Леонид Юровский, а также коммунистические и комсомольские деятели Владимир Невский, Мартемьян Рютин, Лазарь Шацкин и Иван Смирнов.

В 1940 году в монастыре находились интернированные военнослужащие Чешского легиона польской армии во главе с Людвиком Свободой, захваченные после Польского похода РККА. В 1941 году, с началом Великой Отечественной войны, здесь был организован проверочно-фильтрационный лагерь для солдат и офицеров РККА, прошедших плен или окружение. Через лагерь прошло 8232 человека. С 1 января 1943 года монастырь стал лагерем для военнопленных, где содержались офицеры и генералы вермахта, а также армии Италии, Румынии, Венгрии и Испании, включая фельдмаршала Фридриха Паулюса.

С 1946 по 1967 год на территории монастыря находилась воспитательно-трудовая колония для несовершеннолетних преступников: сначала для мальчиков, а после бунта 1947 года, для девочек. В 1968 году монастырь был преобразован в музей.