Точная дата основания монастыря неизвестна. Её принято относить к середине XII века и связывать с именем святителя Нифонта, епископа Новгородского, возможно, грека по происхождению. Монастырь, находящийся недалеко от Псковского крома, был одним из культурных центров города, здесь велась Псковская летопись, он имел библиотеку, мастерскую переписчиков и иконописную мастерскую. Обитель была богата. Городская территория занимала всю пойму реки Мирожи, берег реки с кузницами и хозяйственными дворами. После секуляризации церковных земель в XVIII веке, территория монастыря сократилась.
Географическое положение вне укреплений Пскова, который часто служил целью нападений западных соседей Руси, подчас делало монастырь уязвимой мишенью. Так в 1299 году, ливонские рыцари, разорив псковский посад, сожгли Мирожский и Снетогорский монастыри, а также убили Василия Мирожского и игумена Снетогорского монастыря Иоасафа, впоследствии канонизированных и ставших святыми. По преданию, мощи святого игумена Василия почивают под спудом в алтарной части Спасо-Преображенского собора вместе с мощами святого Авраамия. В начале XVI века в монастыре обучался преподобному ученик Корнилий Псково-Печерский.
В 1581 году Стефан Баторий установил на колокольне монастыря, пушки, из которых стрелял по городу.
В 1567 году, при Иване Грозном, в Мирожском монастыре прославилась чудесами, икона Божией Матери, получившая имя Мирожской.
В XIX веке в монастыре находилось много древних икон, чаша святого Нифонта, Евангелие, серебряный ковш, пожалованный Петром первым псковитянину Фадею Гурьеву, два колокола 1520 и 1521 годов. Монастырь упразднён в XX веке. После революции 1917 года, в Мирожском монастыре разместилась Псковская экскурсионная станция. Монашеская жизнь в стенах обители стала возрождаться в 1994 году, когда храм Первомученика Стефана, братский корпус и дом настоятеля были переданы Псковской епархии по договору аренды. Тогда же была создана мирожская международная иконописная школа, которую возглавил архимандрит Зинон. После дозволения католикам отслужить службу в монастыре и причастия вместе с ними на него было наложено прещение. В 1997 году митрополит Евсевий освятил вновь созданную иконописную школу.
1 мая 2010 года весь комплекс зданий и территорий монастыря, за исключением Спасо-Преображенского собора и малых келий, был передан Русской православной церкви в безвозмездное пользование. В 2011 году в монастыре начала работу иконописная школа для детей города Пскова.