Небольшой городок, расположенный в месте слияния рек Сызрань и Крымза с Волгой, был основан в 1683 году по указу царей Петра и Иоанна Алексеевичей, а также сибирского и казанского воеводы Григория Козловского. Он служил одной из крепостей, защищавших волжский речной путь и новые земли Поволжья от восточных набегов кочевников.

Первые жители крепости, в основном солдаты и сержанты из Казани, Чебоксар, Симбирска и других мест, были преимущественно православными. Поэтому вскоре в крепости была построена первая соборная церковь в честь иконы Божией Матери «Живоносный Источник». Хроники тех лет отмечают, что многие солдаты были стары и дряхлы, желали постричься в монахи, но не имели такой возможности из-за отсутствия монастыря поблизости. В мае 1685 года по указу царей старцу Кириллу была дана грамота на строительство монастыря Вознесения Господня, Пречистой Богородицы Смоленской и Архистратига Михаила напротив Сызрани, на другом берегу реки Крымза. Весной 1687 года старец Кирилл перенес монастырь в город Кашпир, находившийся в 8 верстах от Сызрани, оставив на прежнем месте лишь несколько человек под руководством старца Филарета. Жители Сызрани не хотели оставаться без святой обители и в 1691 году попросили патриарха Адриана разрешить строительство монастыря в честь Вознесения Господня. Получив благословение, старец Филарет начал строительство деревянной Вознесенской церкви, на которую была выделена небольшая сумма из царской казны. Однако средств не хватало, и строительство длилось три года. В 1694 году была построена деревянная церковь, а в 1695 году составлена первая опись монастыря, в котором проживало семь монахов.

Вознесенский монастырь стал также первым некрополем Сызрани. По русскому обычаю, умерших хоронили около церкви, а знатных людей, внутри храмов. На территории монастыря у храма Феодоровской Божией Матери появилось первое кладбище. Здесь, вероятно, были похоронены строители крепости и монастыря. На кладбище покоятся князь Михаил Владимирович Урусов и его дочь княжна Анастасия, а также другие именитые жители города. В Феодоровском храме в 1790 году была погребена Екатерина Ивановна Дмитриева, сестра поэта и министра юстиции Ивана Дмитриева. В 1844 году здесь похоронили первого управляющего Симбирской епархией архиепископа Анатолия Максимовича, а в 1847 году, настоятеля монастыря архимандрита Германа Похвалинского.

В начале XX века монастырь был процветающим хозяйством. Последним его настоятелем был архимандрит Александр, в миру Сергей Вахатов. В 1923 году он подписал акт о роспуске монастыря, после чего все его здания и владения были национализированы. В распоряжении церковной общины остался только Феодоровский храм, деятельность которого контролировалась властями. В 1931 году архимандрит Александр был сослан, а в 1937 году расстрелян по обвинению в контрреволюционной деятельности.

В 1928 году была закрыта Вознесенская церковь, а в начале 30-х годов, и Феодоровская. В 1933 году здания монастыря были переданы в аренду комбинату «Союзплодовощ». Монастырское кладбище было разрушено, а на его месте построены заводские корпуса и дорога.

После тысячелетия Крещения Руси началось возрождение храмов и монастырей. В 1993 году администрация Сызрани передала сохранившиеся здания монастыря Православной церкви. В 1996 году архиепископ Сергий освятил соборный храм, и в монастыре возобновилась монашеская жизнь. Здесь проходят богослужения и молебны, в том числе перед иконой Божией Матери «Неупиваемая Чаша» и покаянные молебны для женщин.