Основан в 1613 году иноком Евфимием, переселившимся из Великого Устюга и принёсшим сюда икону Божьей Матери, которая впоследствии получила название Седмиезерной, прославилась в 1654 году спасением от моровой язвы. В память событий 1654 года был установлен ежегодный крестный ход 25 июня из Седмиозерной пустыни в Казань.
Благодаря почитанию иконы в обитель стали поступать щедрые пожертвования. На них удалось в 1668 году возвести каменный Смоленский собор, главный храм монастыря, в котором и помещалась икона, сейчас от него остались лишь руины цокольного этажа. Ещё раньше, в 1640 году, появился первый каменный храм, Вознесенский.
В XIX веке к ним добавились ещё три храма, а также многоярусная надвратная колокольня. Ещё одна церковь, шестая по счёту, во имя иконы Божьей Матери «Всех Скорбящих Радость», была возведена над святым источником в 1 км от пустыни.
Монастырь входил в число богатейших в Казанской епархии. В XVIII веке в его владениях числилось более 500 крестьянских душ. После реформы 1764 года, когда монастыри были лишены земель с крестьянами, Седмиозёрная пустынь была причислена к III классу. К началу XX века в монастыре работала церковно-приходская школа, две деревянных гостиницы и странноприимный дом.
С 1884 года пустынь находилась под управлением казанского архиепископа.
Братия монастыря, как в XVIII веке, так и в XIX веке насчитывала несколько десятков человек, в некоторые годы число монашествующих с послушниками доходило до 100. Ежегодно в монастыре совершалось три крестных хода, 25 июня в Казань с Седмиозерной иконой Божьей Матери, 27 июня возвращение с иконой из Казани, 16 июля на источник к Скорбищенской церкви монастыря.
С 1883 года до мая 1908 года в монастыре жил старец Гавриил Зырянов, прославлен как местночтимый святой в 1996 году.
Последний, до закрытия, настоятель монастыря архимандрит Александр также прославлен в лике святых как преподобный Александр Седмиезерный Санаксарский.
В 1928 году монастырь был закрыт и разорён, почти весь его ансамбль, включая главный собор и колокольню, разрушен. Отдельные уцелевшие постройки использовались для хозяйственных нужд местного совхоза.
В 1996 году территория монастыря возвращена Русской православной церкви. Братия пустыни сейчас немногочисленна.
Из храмов монастыря уцелела и восстановлена лишь одна небольшая церковь святых Евфимия Великого и Тихона Задонского. В ней находятся мощи Гавриила Седмиозёрного, а также почитаемый список Седмиозёрной иконы Божьей Матери, сама икона ныне в Петропавловском соборе Казани.
