Вознесенский монастырь основан в 1690 году епископом Тамбовским и Козловским Питиримом на северной окраине города в устье рек Студенца и Гаврюшки. Первой игуменьей монастыря была родная сестра Питирима Екатерина.
В 1724 году монастырь пострадал от пожара. Возродился он только к 1744 году, была построена монастырская стена. Во время секуляризационной реформы 1764 года монастырь хотели закрыть, но этого не произошло, потому что, как замечает один из исследователей, «он уже и тогда отличался своими замечательными келейными мастерскими, и жил исключительно своим трудом». Вознесенская обитель получила статус штатного третьеклассного монастыря с суммой содержания в 375 рублей.
В 1791—1798 годы в монастыре построена каменная церковь Вознесения Господня с приделами святителя Николая чудотворца и святой великомученицы Екатерины. В 1816—1820 годы построена церковь иконы Божией Матери «Всех Скорбящих Радость».
В 1891 году вдоль улицы Московской построен корпус для престарелых монахинь с домовой церковью во имя Антония Печерского.
Конец XIX и начало XX века для Вознесенской обители было временем расцвета. Построены ещё 2-этажный каменный корпус, за чертой обители 2-этажный странноприимный дом, баня, прачечная, теплая водоразборная будка. В 1912 году по проекту В. И. Фрейдмана была построена 2-этажная трапезная. В монастыре ткали сермяжные ткани и чернили сукна для мантий и ряс, пряли холсты, изготовляли архиерейские митры, вышивали бисером, золотом и серебром иконы, ухаживали за фруктовым садом и пчельником. На храмовый праздник под стенами монастыря проходила пятидневная Вознесенская ярмарка.
Разрушение монастыря началось с декабря 1918 года. В 1925 году Вознесенский храм был закрыт, ценности расхищались, в 1927 году храм передали горсовету «для использования в культурно-просветительных целях», с колокольни сняли колокола.
Скорбященский храм в 1929 году был передан в ведение окрархива и взят «под охрану» государства. С начала 1930-х годов Вознесенская церковь в архивных документах уже не упоминалась.
5 декабря 1979 года решением Облисполкома № 513 монастырь взят под охрану государства как памятник местного значения.
В 1988 году, в связи с тысячелетием Крещения Руси монастырь возвратили Русской Православной Церкви, Архиепископ Тамбовский и Мичуринский Евгений Ждан определил иерея Николая Торопцева в Скорбященский храм.
22 декабря 1992 года началось возрождение монастырской обители.
