Точная дата основания монастыря неизвестна, но принято считать, что он был основан в середине XII века святым Нифонтом, епископом Новгородским, который, возможно, был греческого происхождения. Монастырь, расположенный неподалеку от Псковского крома, являлся одним из культурных центров города. Здесь велась Псковская летопись, находились библиотека, мастерская переписчиков и иконописная мастерская. Обитель была богата, занимая всю пойму реки Мирожи, включая берег с кузницами и хозяйственными дворами. Однако после секуляризации церковных земель в XVIII веке территория монастыря уменьшилась.

Из-за своего расположения вне укреплений Пскова монастырь часто становился уязвимой целью для нападений западных соседей Руси. В 1299 году ливонские рыцари, разорив псковский посад, сожгли Мирожский и Снетогорский монастыри, убив Василия Мирожского и игумена Снетогорского монастыря Иоасафа, которые позже были канонизированы. По преданию, мощи святого игумена Василия покоятся под спудом в алтарной части Спасо-Преображенского собора вместе с мощами святого Авраамия. В начале XVI века в монастыре обучался преподобный ученик Корнилий Псково-Печерский.

В 1581 году Стефан Баторий разместил на колокольне монастыря пушки, из которых вел обстрел города.

В 1567 году, при Иване Грозном, в Мирожском монастыре прославилась икона Божией Матери, получившая название Мирожской, благодаря чудесам.

В XIX веке в монастыре хранилось множество древних икон, чаша святого Нифонта, Евангелие, серебряный ковш, подаренный Петром Первым псковитянину Фадею Гурьеву, и два колокола 1520 и 1521 годов. Монастырь был упразднен в XX веке. После революции 1917 года в его стенах разместилась Псковская экскурсионная станция. Монашеская жизнь начала возрождаться в 1994 году, когда храм Первомученика Стефана, братский корпус и дом настоятеля были переданы Псковской епархии по договору аренды. Тогда же была создана международная иконописная школа под руководством архимандрита Зинона. После того как католикам разрешили провести службу и причаститься в монастыре, на него было наложено прещение. В 1997 году митрополит Евсевий освятил новую иконописную школу.

1 мая 2010 года весь комплекс зданий и территорий монастыря, кроме Спасо-Преображенского собора и малых келий, был передан Русской православной церкви в безвозмездное пользование. В 2011 году в монастыре начала работу иконописная школа для детей Пскова.