Час заснування монастиря достеменно невідомий[2]. За однією версією його заснував Єлисей Плетенецький на початку XVII ст. За іншою версією, монастир існував з 1560-х років, а Плетенецький лише оновив його[3]. Лаврентій Похилевич у своїй праці «Монастыри и церкви г. Киева» зазначає, що даних про походження Вознесенського жіночого монастиря в нього немає[4], але згадує про давній звичай облаштовувати жіночі монастирі поряд із чоловічими, щоб[5]
пристарѣлые супруги, посвящавшіе остатокъ дней своихъ на служеніе Богу, жили хотя въ отдѣльных келіяхъ, но не отдаленныхъ одна отъ другой. Такъ при древнемъ Софійскомъ монастырѣ находился женскій монастырь св. Ирины; при Михайловскомъ — Богоявленскій; при Печерской Лаврѣ — Вознесенскій
Вознесенський монастир на схемі 1783 року
Монастир зображено на двох найдавніших мапах Києва — на плані Атанасія Кальнофойського (Τερατουργημα, 1638) та на плані 1695 року. Микола Закревський у своїй праці «Описание Киева» згадує про гравюру з Києва, датовану 1627 роком, із написом, що ця гравюра виконана на замовлення «Акилини Федорівни, черниці Печерського дівочого монастиря».
У середині — 2-й половині XVII століття Вознесенський Печерський монастир володів селом Підгірці під Києвом, пізніше до його володінь додали і село Ходосівку[6], ставши гетьманом, Іван Мазепа універсалом від 1 грудня 1687 року віддав монастирю також села Бугаївка, Берково, Іванково та Бузово[7], у 1688 році він же підпорядкував монастирю Глухівський Преображенський монастир[8].
Станом на 1695 рік ансамбль монастиря складався з Вознесенської церкви, трапезної із церквою Покрови Божої Матері[8], будинку ігумені та келій. Усі споруди до 1701 року були дерев'яними[3][9].
Кам'яну Вознесенську церкву замість дерев'яної збудували в 1701—1705 роках коштом гетьмана Івана Мазепи[10], сина тодішньої ігумені Марії Магдалини[11][8][9]. Зведена у формах українського «мазепинського» бароко Вознесенська церква була хрещатою у плані, із гранчастим вівтарем та п'ятьма грушоподібними банями[9]. Фасади, окрім східного, завершувалися високими фронтонами, увінчаними парами невеликих декоративних бань[11]. Трохи пізніше збудували муровані келії, дзвіницю та трапезну[9]. Остання була також зведена у формах українського бароко, була прямокутною у плані, із гранчастою, увінчаною грушоподібною банею церквою, що примикала до східного фасаду трапезної[1].
У 1712 році за наказом Петра І Вознесенський Печерський монастир ліквідували та об'єднали з Флорівським Вознесенським монастирем на Подолі[1]. Формальним приводом для цього стало спорудження Київської фортеці. Будівлі колишнього монастиря пристосували під цейхгауз[12][1], церква Вознесіння і трапезна Покровська церква використовувалися як парафіяльні для гарнізону[11]. Впродовж XVIII століття було поступово розібрано монастирські споруди: між 1750 та 1783 роками розібрали дзвіницю, 1784 року — трапезну, а 1798 року — і саму Вознесенську церкву[1]. На місці монастиря у 1784—1803 роках звели будівлю арсеналу Київської фортеці[11][3][1].
Археологічні розкопки на терені колишнього монастиря
Проте гіпотеза про поховання на території Вознесенського некрополя ігумені Марії Магдалини Мазепиної наразі не підтверджена і не спростована[15].
8 грудня 2012 року відбулося перенесення поховань із некрополя Вознесенського монастиря до Флорівського монастиря (куди на початку XVIII ст., після ліквідації Вознесенського монастиря, перевели його черниць)[15][13].
Монастир був певною мірою «шляхетським», адже мешканки походили зі шляхетних — князівських, воєводських, дворянських родин[16][3].
Французький інженер Ґійом Левассер де Боплан так описує Києво-Печерський Вознесенський дівочий монастир:
...де живе багато черниць, числом до сотні; вони займаються шитвом і гаптують на ошатних хустинах прегарні вишивки, продаючи їх тим, хто приходить на огляд і відвідини. Вони вільно виходять з монастиря, коли хочуть, і звичайно йдуть на прогулянку до Києва, що віддалений від їхнього монастиря на половину льє. Всі вони вбрані в чорне, ходять лише попарно, як і більшість католицьких черниць. Пригадую, що доводилося бачити серед цих черниць обличчя таке гарне, яке рідко коли зустрінеш у самій Польщі[17]
Третяк К. О. Втрачені споруди та пам'ятники Києва: довідник. — К. : Видавничо-поліграфічний центр «Київський університет», 2004. — 248 с. — 500 прим. — ISBN 966-594-548-3.
Кальницький М. Б. Вознесенський жіночий монастир на Печерську // Зруйновані святині Києва: втрати та відродження. — К. : Видавничий дім Дмитра Бураго, 2012. — 224 с. — 600 прим. — ISBN 978-966-489-183-4.
Исторически-статистическое описание Киево-Флоровского Вознесенского женского монастыря / Сост. свящ. Феодор Маниковский. — К. : тип. С. В. Кульженко, 1894.(рос. дореф.)
Похилевичъ Л. Монастыри и церкви г. Кіева: Прежнее и нынешнее состояніе и средства содержанія причтовъ, а также иноверческие молитвенные дома. — К. : Въ типографіи губернского управленія, 1865. — 134 с.(рос. дореф.)