Первая женская обитель в Санкт-Петербурге была устроена на месте Смоляного двора на Неве по повелению Императрицы Елизаветы Петровны, собиравшейся под старость удалиться в монастырь. Елизавета Петровна скончалась на троне, быт имперской столицы отнюдь не располагал к монашескому подвижничеству, и к началу XIX века обитель осталась совсем без насельниц. Только в 1845 году Николай I подписал указ о возобновлении женского монастыря в столице, под который был отведен лесистый участок у Московских триумфальных ворот. 3 ноября 1849 года митрополит Никанор заложил обитель в присутствии Государя и чтимой Казанской иконы. Первый крупный взнос (10 тыс. руб.) внесла известная благотворительница русских монастырей графиня А.А. Орлова-Чесменская, покровительствовала обители и великая княгиня Ольга Николаевна, вюртембергская королева.
Монастырские корпуса расширялись, было устроено 6 храмов, а в 1895 году монастырь был увенчан высокой четырехъярусной колокольней по проекту Л. Бенуа, напоминавшей колокольню Ивана Великого в Москве. Перед революцией в обители проживали 140 насельниц, проходивших послушание в живописной, золотошвейной и ковровой мастерских, пользовавшихся общерусской известностью. При монастыре действовала больница, детский приют, школа и богадельня.
Монастырское кладбище, богатое и известное в Санкт-Петербурге, любило родовитое дворянство и именитое купечество, поэтому здесь было много прекрасных памятников с неугасимыми лампадами, за которыми следили особые сестры. На нем были похоронены известные русские поэты и художники Ф.И.Тютчев, Н.А.Некрасов, М.А.Врубель, А.Н.Майков, А.Я.Головин. На монастырском кладбище есть и скромная могила известного деятеля Российской империи второй половины XIX века Обер-прокурора Священного Синода Константина Победоносцева.
Монастырь был закрыт в 1918 году, но сестры создали приход, продержавшийся до 1932 года. В 1929 году на монастырском кладбище был погребен, скончавшийся в Петроградской тюремной больнице священномученик архиепископ Иларион (Троицкий). Его святые мощи, обретенные в 1999 году, были тогда же перенесены в московский Сретенский монастырь. Обретение и перенесение мощей сопровождались многими исцелениями и других чудотворениями, свидетельства о которых собраны насельницами монастыря.
В феврале 1932 года все здоровые монахини были арестованы, а больные помещены под замок в отдельной комнате, где они постепенно умерли. В 1927-1933 годах в помещениях монастыря находился Ленинградский епархиальный совет и покои Священномученика митрополита Серафима (Чичагова). Затем в помещениях монастыря разместился НИИ электромашиностроения.
В 1990 году в крипте Казанской церкви обители начала богослужения община РПЦЗ, а с пасхи 1992 года в самой Церкви Божьей Матери Казанской начала богослужения община Русской Православной Церкви. С 1996 года в обители возобновилась монастырская жизнь, и начался процесс возвращения верующим всего комплекса зданий, завершенный ныне, в день празднования мучениц Веры, Надежды, Любви и матери их Софии. Всего женскому монастырю переданы помещения общей площадью 14 тысяч квадратных метров. На сегодняшний день в обители подвизается 35 монахинь и послушниц во главе с настоятельницей монахиней Софией. Немало трудов положила матушка с сестрами для восстановления монастыря и была утешена в день своих именин возвращением зданий монастыря Церкви.
От имени Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Алексия II митрополит Санкт-Петербургский Ладожский Владимир вручил награды санкт-петербургским чиновникам, участвовавшим в процессе передаче комплекса зданий монастыря.
Председатель Комитета по управлению городским имуществом Валерий Львович Назаров награжден Патриархом орденом Даниила Московского, а Председателю Федерального Арбитражного суда Северо-Западного округа Александру Николаевичу Комарову был вручен орден Преподобного Сергия Радонежского.