Муезерский монастырь был основан в середине XVI веке соловецким монахом, Кассианом Муезерским, время жизни и канонизации неизвестны, внесён в Собор Новгородских святых.
При монастыре находилась церковь во имя Живоначальной Троицы, не сохранилась.
В 1602 году была построена тёплая Никольская деревянная церковь — имеет вид продолговатого квадрата, кровля на паперти и алтаре на 2 ската, одноглавая со шпилем.
Также в монастыре была колокольня, клетская часовня Спаса Нерукотворного, в которой находятся деревянные четырехметровый крест, изготовленный старцем Алексеем в 1672 году и трехметровый деревянный крест.
В алтаре Никольской церкви находился крест с надписью: «поставил сий крест первоначальной старец инок Генадей лета 1573 августа в 11 день». В начале 1960-х годов крест был вывезен в Ленинград экспедицией Русского музея.
В 1580 году Муезерский монастырь под руководством воеводы Киприяна Оничкова выдержал осаду 3 тысяч шведов.
По указу Екатерины II в 1764 году монастырь был упразднён, церкви долгое время были приписаны к Маслозерскому приходу, своего причта не имели.
После упразднения в монастыре в XVIII веке жили монахи-старообрядцы, сохранилось старообрядческое кладбище.
До нашего времени сохранились Никольская церковь, отреставрирована в 1976 году, раз в году в храме проводится служба; часовня во имя Спаса Нерукотворного образа.
Сохранилась часовня-гробница, в которой находится гроб с мощами одного из строителей монастыря, возможно, Кассиана Муезерского, по другим данным, преподобный Кассиан умер в Спасо-Преображенском Кенском монастыре и его мощи были перенесены в Антониево-Сийский монастырь.
Постановлением Совета Министров РСФСР Никольская церковь и часовни признаны памятниками архитектуры — объектами культурного наследия России.
12 декабря 2014 года в Министерстве культуры Республики Карелия состоялась встреча Епископа Костомукшского и Кемского Игнатия с министром культуры Е. В. Богдановой, в ходе которой были обсуждены вопросы возрождения Троицкого Муезерского мужского монастыря.
