Летом 1866 года епископ Иоанникий Руднев из Саратова освятил место для строительства монастыря. На средства Покровского был возведен двухэтажный кирпичный келейный корпус длиной 69,4 метра. Декор фасадов сосредоточен на оконных проемах и нишах, оформленных сандриками и пилястрами с арочными архивольтами. Осенью того же года в восстановленной части корпуса была освящена церковь в честь святого Иоанна Предтечи, а первым настоятелем стал священник К. П. Орлов. В 1870 году пожар повредил кельи и храм, но в 1876 году их восстановили, и церковь была вновь освящена епископом Тихоном Покровским в честь Тихвинской иконы Божией Матери.

Собор в честь Вознесения Господня был заложен 29 мая 1880 года епископом Тихоном Покровским и освящён 19 сентября 1891 года епископом Авраамием Летницким. В 1910 году в соборе были освящены приделы в честь Тихвинской иконы Божией Матери и великомученика Пантелеимона. Пятиглавый храм, выполненный в русско-византийском стиле, выделялся монументальностью и величием среди других построек монастыря. Проект был разработан губернским архитектором А. М. Салько, а строительство финансировалось крестьянкой Расторгуевой, купчихой Ф. И. Дивеевой и другими жителями Дубовки.

Храм в честь Тихвинской иконы Божией Матери, также спроектированный Салько, был освящен в 1897 году епископом Николаем Налимовым. Храм, соединенный с келейным корпусом, выполнен в скромных формах русского стиля, имеет крестообразную форму и три апсиды. Первоначально он был перекрыт восьмилотковым сводом, но завершение утрачено и заменено четырехскатной кровлей с небольшой главкой. Основные декоративные элементы включают пучки полуколонок с кубическими капителями на углах и аркатуру под карнизом фронтонов.

В 1918 году Дубовским отделом народного образования был открыт детский городок "Коммунист". Около 1920 года настоятельница Августа и 14 монахинь были расстреляны. В 1922 году монастырь закрыли, а сестры стали вольными гражданами. С 1923 года в монастырских зданиях размещалась сельскохозяйственная коммуна "Новый труд", а с ноября 1925 года, колония для подготовки воспитанников детских домов к сельскому хозяйству и ремеслу. Позже там находилась школа-интернат для умственно отсталых детей и другие учреждения. К концу 1930-х годов были разрушены Вознесенский собор, келейные и хозяйственные постройки, а в 1970-х, ограда и центральные ворота. В Тихвинском храме размещались клуб и склад.

В 1991 году, по инициативе епископа Германа Тимофеева, часть монастырских построек была возвращена Церкви. Решением Священного Синода РПЦ от 30 августа 1991 года монастырь был возрожден. В ноябре того же года в монастыре появились первые насельницы и начались богослужения. К 2007 году были отремонтированы двухэтажный игуменский корпус и келейный корпус с церковью в честь Тихвинской иконы Божией Матери, построены звонница, новый келейный корпус, хозяйственные службы и баня, а также ведется строительство надвратной часовни во имя святого Иоанна Предтечи. В 1992 году был открыт склеп протоиерея И. Покровского, а к 2007 году его останки находились в Тихвинской церкви, где ежедневно проводятся заупокойные службы. В 1994 году монастырю была подарена икона апостолов Иоанна Богослова и Преподобного Афанасия Афонского, написанная на Святой Горе Афон. В иконе находятся частицы Креста Господня, камня Гроба Господня и мощей пророка Исаии, Игнатия Богоносца, святителей Василия Великого, Амвросия Медиоланского, Протасия и неизвестного святого. Монастырю принадлежит подворье в Волгограде, каменный храм во имя святого Иоанна Предтечи с деревянной часовней. В монастыре проживает более 40 насельниц, настоятельницей является игуменья Анна Ерофеева.