В 1859 году Оренбургское Городское управление бесплатно выделило женской общине 10 десятин земли севернее христианского кладбища, на которой было выстроено несколько зданий на средства купцов Николая и Стефана Михайловичей Деевых. В 1864 году число сестер увеличилось настолько, что была заложена первая капитальная постройка – «белый» келейный корпус, законченный строительством в 1865 году. 17 февраля 1866 года официально открыта Успенская женская община, в ознаменование чего началась постройка домовой церкви святителя Николая, освященная в 1867 году. А 20 октября 1867 года общине было разрешено иметь свою печать. 9 августа 1867 года настоятельница общины монахиня Татьяна Алексеевна Коннова была пострижена под именем Таисии. Указом Святейшего Синода от 28 сентября 1872 года за №1994 община переименована в Успенский общежительный монастырь. По другим источникам, Успенская община была переименована 15 января 1874 года. 24 февраля 1874 года настоятельница монахиня Таисия была возведена в сан игуменьи с вручением ей жезла.
В 1868 году был заложен главный двухэтажный храм Успения Пресвятой Богородицы по проекту архитектора К.А. Тона, храм строился на благотворительные взносы и средства, собранные оренбургскими монахинями по всей России. Первый из престолов был освящен 14 сентября 1875 года, последний – 30 сентября 1884 года. В 1885 году началось строительство пятиярусной колокольни, оконченное в 1888 году. На ее втором этаже в 1893 году была устроена большая церковь в честь Иверской иконы Божией Матери, а 12 сентября 1906 года на средства и стараниями иеромонаха Виталия на колокольне сооружены башенные часы. Если первая игуменья Таисия, почившая в 1891 году, считается основательницей монастыря, то ее преемница игуменья Иннокентия по праву названа строительницей. Ее работа не осталась незамеченной – она была награждена четырьмя крестами, в том числе 6 мая 1912 года была Высочайше награждена Золотым наперсным крестом с украшениями из кабинета Его Императорского Величества.
После революции, в 1920-х годах здания обители занимали ГУБОНО и ФАКТ, в составе которых находились детские дома, медтехникум, центральные мастерские, школа, детский городок и совпартшкола. С ноября 1926 года все корпуса жилой и нежилой постройки были переданы в 12-летнее арендное пользование переведенной в Оренбург Военной школе авиационного боя для размещения семей летчиков. Были разобраны все храмовые постройки, каменная ограда с башенками. Разорены фамильные склепы, срыты все могилы кладбища, на которых долгое время стояли машины воинской части. От сиреневых садов остались отдельные кусты. В разных концах территории выстроены каменные производственные и жилые здания. В 1998 году в связи с началом строительства многоэтажного жилого дома в юго-восточном углу монастыря, были разобраны постройки скотного двора и каменный флигель.
В послевоенный, советский период территория монастыря находилась в ведении Министерства обороны РФ, и только недавно, с 2010 года, после долгих обращений в Министерство обороны Русской Православной Церкви было возвращено здание монастырской трапезной.
По благословению Высокопреосвященнейшего митрополита Валентина монахиня Флора с декабря 2006 года занималась оформлением документов и переговорами с «Росимуществом», а затем с Министерством обороны о возврате зданий и земель, принадлежавших Свято-Успенскому Оренбургскому женскому монастырю. В августе 2010 года возвращено здание монастырской Трапезной.