Мысли о разработке монастыря на месте современного Приморского края в 1862 году высказывал ещё Архиепископ Камчатский Иннокентий (Вениаминов) в епархиальном отчете Святейшему Синоду, но строительство началось только в 1893 году благодаря иеромонаху Алексию (в миру А. З. Осколков). Монастырь был открыт в 1895 году и сразу стал одним из важных религиозных центров Далекого Востока. К 1917 году монастырь претендовал на статус Лавры.
Свято-Троицкий Николаевский монастырь был закрыт в 1924 году. В год столетия его основания Святейший Патриарх Столичный и всея Руси Алексий II утвердил Указ Священного Синода Российской Православной Церкви от 22 февраля 1995 года: «Возобновить монашескую жизнь в Свято-Троицком мужском монастыре в посёлке Горные Ключи Владивостокской епархии».
Ко времени восстановления монастыря вся его территория находилась в ведении Дальневосточного военного окрестность и на ней расположился Шмаковский военный санаторий. В принадлежности курорта оказались часть сохранившихся монастырских построек: храм во имя Иверской иконы Божией Мамы (2-й этаж преобразован в клуб, 1-й в целебный корпус); недостроенный в 1917 году храм-часовня Преображения Господня (стал смотровой площадкой санатория из-за собственного прибыльного географического расположения на верхушке сопки); домик настоятеля (стал административным корпусом санатория); трапезная (сейчас столовая курорта); келейный корпус (стал спортивным залом).
