Покровский мужской монастырь был основан в 1635 году царем Михаилом Феодоровичем Романовым в память об отце, Патриархе Филарете, скончавшемся в праздник Покрова Пресвятой Богородицы. Обитель располагалась на месте так называемых Убогих (Божиих) домов, где хоронили нищих и застигнутых внезапной смертью. Главным храмом монастыря стала деревянная Покровская церковь, рядом с которой находился пятиглавый храм во имя Всех Святых. Несколько раз в год, в Семик (седьмой четверг после Пасхи) и в праздник Покрова, сюда совершались соборные крестные ходы из московских храмов и монастырей, для отправления общей панихиды и погребения усопших. В Пасхальные дни царь Алексей Михайлович и его сын Феодор посещали Покровскую обитель, по обычаю христосовались с братией и оставляли пожертвования в пользу монастыря и окормляемых им бедняков.
С 1680 по 1731 год обитель числилась приписной к Заиконоспасскому монастырю. С 1751 по 1776 год здесь размещалась Духовная семинария. При Екатерине II монастырь был выведен за штат и испытывал большую нужду в средствах.
В это время обитель получила существенную помощь от московских купцов. В конце XVIII столетия в монастыре началось большое строительство: на месте деревянной сооружена каменная церковь во имя Всех Святых, возведена каменная трехъярусная колокольня, стены, богадельня.
В 1812 году обитель была разорена французами, все деревянные постройки сожжены, храмы осквернены. Стараниями настоятеля, архимандрита Ионы, в течение нескольких лет монастырь был восстановлен. Церковь во имя Всех Святых была повторно освящена в 1815 году, а двухэтажный Покровский храм – в 1825 году московским митрополитом Филаретом. Тогда же обитель неожиданно посетил император Александр I, заставший отца Иону в келье за молитвой, которую настоятель по обычаю творил в одной власянице. Старец промолвил: «Государь, в чем застал, в том и суди». На что император ответил: «Я желал бы всегда заставать монахов за таким занятием» – и долго затем беседовал с настоятелем и осмотрел монастырь.
В середине XIX века Всехсвятский храм, ставший тесным, был перестроен по проекту архитектора М.Д. Быковского и приобрел вид величественного просторного пятикупольного храма с тремя престолами: в честь Воскресения Словущего, Тихвинской иконы Божией Матери и мученицы царицы Александры (последний ныне освящен в честь блаженной Матроны Московской). Таким образом, общее количество престолов в обители достигло 9, по числу 9 чинов Ангельских.
В 1870 году святитель Иннокентий, митрополит Московский придал монастырю статус миссионерского. Здесь готовили священнослужителей и монахов для несения проповеди о Христе в далекую Сибирь. Бывшие миссионеры проживали в Покровской обители на покое. Многие из них нашли последнее пристанище на обширном монастырском кладбище, где также покоились грузинские иерархи, священнослужители и монашествующие московских церквей и обителей, видные представители купеческих родов. К началу ХХ века некрополь кладбища Покровской обители насчитывал до трех тысяч надгробных памятников.
В 1893 году, по благословению Святейшего Синода, «по случаю исполнившагося 500-летия блаженныя кончины преподобного Сергия Игумена Радонежского Чудотворца», при монастыре была открыта церковно-приходская школа для мальчиков на 30 человек. Тогда же, при настоятеле архимандрите Сергии, началось строительство монастырской гостиницы для миссионеров (восстановлена в 2015 году).
В конце XIX – начале ХХ века обитель достигла своего расцвета. К 1917 году здесь подвизалось 30 монахов и около 20 послушников. Действовал приют для мальчиков и женская богадельня на 80 человек, размещавшаяся за оградой монастыря. В зданиях обители проходили занятия Московских пастырских курсов, на которых к 1916 году обучалось 400 человек. Будущие священнослужители проходили богослужебную практику в монастырских храмах (по воскресным и праздничным дням совершалось 5–6 литургий). В годы Первой мировой войны монастырь окормлял лазарет Мясной биржи, располагавшийся неподалеку, где одновременно находилось до 500 раненых воинов. К монастырю были приписаны 2 часовни: в честь Боголюбской иконы Пресвятой Богородицы у Варварских ворот, близ Кремля, и святителя Николая на Верхней Таганской площади, в которых братией регулярно служились молебны Божией Матери и святителю Николаю.
Удивительным образом перед самой революцией монастырь оказался связан с Афоном: в 1913–1915 годах по решению Святейшего Синода сюда были направлены около 30 афонских монахов-«имяславцев», бывших насельников Свято-Пантелеимонова монастыря, наблюдение за которыми было поручено настоятелю обители, викарию Московской епархии.
После революции власти собирались открыть в монастыре концлагерь, однако по неизвестной причине так и не осуществили задуманное. В зданиях устроили общежитие для работников трамвайного депо; кладбище постепенно сравняли с землей и превратили в парк отдыха для них же. Службы до последнего дня совершались в Воскресенском храме, хотя власти еще с 1923 года предпринимали активные попытки полностью закрыть обитель: отобрали Покровский храм, в 1926 году полностью снесли колокольню. Благодаря поддержке прихожан обитель действовала до октября 1929 года. Во многом это была заслуга последнего настоятеля, архимандрита Вениамина (Милова), впоследствии епископа Саратовского.
Судьбы последних монастырских насельников сложились трагично: репрессии, ссылки, расстрелы... Ныне в лике святых прославлены шесть иноков и один прихожанин Покровской обители: иеромонахи Данакт (Калашников), Мефодий (Ива-нов), Иларион (Цуриков), Иоанн (Лаба), Сергий (Букашкин); воспитанник монастырского приюта послушник Сергий (Крестников) и прихожанин мученик Василий (Иванов). Четверо из них расстреляны на Бутовском полигоне, а трое входят в Собор Афонских святых.
Около семидесяти лет в зданиях храмов и монастырских корпусах располагались тресты, конторы, банки, спортзал, бильярдная.
В 1994 году решением Священного Синода Русской Православной Церкви обитель была возрождена как женская. Святейший Патриарх Московский и всея Руси Алексий II назначил настоятельницей насельницу Серафимо-Дивеевского монастыря инокиню Ольгу (Мискину), принявшую монашеский постриг с именем Феофания. В 1998 году вновь были освящены престолы Покровского храма обители, а настоятельница возведена в сан игумении. В 2002 году великим чином освящены три придела Воскресенского храма, на прежнем фундаменте воссоздана колокольня.
С 1998 года в обители находятся мощи святой праведной блаженной Матроны Московской. Исповедница и подвижница ХХ века, она была прославлена в лике местночтимых святых 2 мая 1999 года. На Архиерейском Соборе 2004 года было установлено общецерковное почитание блаженной Матронушки. И сегодня нескончаемым потоком идут в Покровскую обитель люди, чтобы приложиться к целебным мощам святой старицы, просят – и получают просимое.
В монастыре также находятся чтимые святыни: иконы с частицами мощей преподобного Нила Столобенского, святителя Иннокентия Московского, десница блаженной царицы Феофании, частицы мощей Киево-Печерских святых, святителя Луки Крымского, а также других подвижников. В Покровском храме находится икона Богородицы «Взыскание погибших» – келейный образ блаженной Матроны Московской.
С 1998 года действует монастырское подворье при храме Казанской иконы Божией Матери в селе Марково Раменского района Московской области. В 2004 году открыт приют для девочек, где воспитывается 40 детей. В 2010 году на пересечении Варшавского шоссе и МКАД освящен первый в Москве храм блаженной Матроны Московской, который также является подворьем обители.
По благословению Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Кирилла в 2013 году монастырю в качестве подворья передан приход Успения Пресвятой Богородицы в Троице-Лыкове, где также действует православная гимназия на 100 учащихся.
23 июля 2015 года Святейший Патриарх Московский и всея Руси Кирилл совершил освящение воссозданной монастырской гостиницы для паломников. В единый комплекс с гостиницей входит храм святых Петра и Февронии Муромских. Как и на всех подворьях обители, здесь совершаются Таинства Крещения и Браковенчания.