Высоко-Петровский монастырь был основан в XIV веке святителем Петром, митрополитом Киевским и всея Руси, после переноса им митрополичьей кафедры в Москву, что способствовало превращению города в церковный и государственный центр Руси. Среди благодетелей и строителей монастыря значатся такие выдающиеся личности, как князья Иоанн Калита и Димитрий Донской, великий князь Василий III, царь Алексей Михайлович Романов, император Петр I, а также митрополит Московский святитель Филарет. В монастырских храмах служили такие известные святители, как Митрофан Воронежский и Патриарх Московский Тихон. Девять клириков и прихожан монастыря были причислены к Собору новомучеников и исповедников Российских.
Архитектурный ансамбль обители, формировавшийся с начала XVI до середины XVIII веков, является ярким примером стиля «Нарышкинское барокко». Самый древний храм монастыря — Собор святителя Петра, построенный в начале XVI века архитектором Алевизом Фрязиным, известным также как строитель Архангельского собора в Кремле. Этот собор был возведен на месте более раннего деревянного храма.
В 1684 году, во время паломничества Натальи Кирилловны и её сына Петра I в Боголюбово, царь получил в дар список чудотворной Боголюбской иконы Божией Матери. В память о своих убитых дядьях и благодаря чудесам, связанным с иконой, Петр I распорядился построить каменный храм на месте их захоронений. Также было принято решение разобрать деревянный Покровский храм и перенести его престол в новый надвратный храм в колокольне. Боголюбский собор стал фамильной усыпальницей рода Нарышкиных — предков Петра I.
Во время Отечественной войны 1812 года монастырь сильно пострадал: в нём разместились около тысячи французских кавалеристов, все храмы были осквернены и разграблены. Архимандрит Иоанникий успел вывезти наиболее ценные реликвии в Ярославль. Наполеоновский маршал Мортье, ставший военным губернатором Москвы, сделал монастырь своей резиденцией. Здесь он выносил смертные приговоры москвичам, подозреваемым в поджогах, и их казнили у монастырских стен. В монастыре также была устроена скотобойня, но её владелец позволил монахам совершать богослужения в одном из храмов, который не мог вместить всех желающих.
9 (22) сентября 1918 года в монастыре прошло последнее заседание Совещания епископов по регламенту работы Священного Поместного Собора Православной Российской Церкви под председательством Патриарха Тихона. После Декрета «Об отделении церкви от государства» от 20 января (2 февраля) 1918 года всё церковное имущество было национализировано, а последний храм на территории монастыря закрыли в 1929 году.
С 1991 года в Высоко-Петровском монастыре началось возрождение приходской жизни, и возобновились богослужения.