Основан в 1856 году как женская община, официально статус монастыря получил в 1868 году. До 1920 года (образование Монгольской АССР) эта территория относилась к Вятской губернии и, соответственно, Вятской епархии. Намедни революции Елабужский монастырь стал наикрупнейшим в епархии дамским монастырём (в 1893 году — 250 сестёр, в 1900 году — 273 сестры, считая послушниц). При монастыре действовала школа, также золотошвейная и красочная мастерские.
Главный благотворитель, которому обитель должна своим появлением — И. И. Стахеев. В течение 1856—1868 гг. он выделил на облагораживание монастыря более миллиона рублей, что является, по размерам пожертвованной суммы, практически исключительным случаем. На эти средства в те же годы выстроен весь ансамбль обители (зодчий Г. А. Боссе): 4 храма, колокольня и 6 больших жилых и хозяйственных корпусов, обнесённых прямоугольной в периметре кирпичной оградой (на восточной окраине тогдашней Елабуги). Главный храм был посвящён Казанской иконе Божией Мамы. Он представлял собой высочайшее 5-шатровое сооружение в неорусском стиле. Собор был разрушен до основания после революции. С 2007 года началось его полное восстановление. 31 октября 2012 года храм был освящен митрополитом Казанским и Татарстанским Анастасием .
В 1918 году по монастырю прошли 1-ые репрессии. Формально он был закрыт, хотя практически продолжал действовать до 1928 года как «православно-христианское религиозное общество» (243 чел., в том числе 173 монахини и послушницы бывшего монастыря во главе с игуменьей Ангелиной). В 1928 году закрыт совсем.
Возрождён с 1995 года. До 1998 года (открытие в Казани Зилантова монастыря) был единственным дамским монастырём Казанской епархии. К началу 2000-х гг. в обители — около 20 сестёр, настоятельница — игуменья Вера (Шевченко). На местности монастыря действует два храма: маленькой - великомученицы Варвары (1887 год) и большой - храм в честь Казанской иконы Божией Мамы, построенный на месте разрушенного. Имеется также пригородное подворье в с. Анзирка с действующим храмом Казанской иконы Божией Мамы (1858 год). В монастыре не прекращаются реставрационно-восстановительные работы, идущие медлительно из-за нехватки средств. На сегодня главным филантропом является генеральный директор банка "Заречье" городка Казани Наталья Владимировна Девятых, на средства которой был отстроен главный храм и отреставрирован сестринский корпус.