Първите следи от духовен живот в региона датират от 16-ти век или според някои дори още по-рано – от края на Втората българска държава (14-ти век), когато гр. Троян е създаден. Според манастирските хроники, пазени от незнаен монах, Троянският манастир е основан от отшелник, който идва на това място и си построява малка хижа няколко години след падането на Втората българска държава. Отшелникът бързо печели уважението на местните хора, които започват да го посещават за молитви и съвети. По-късно той построява и черква, посветена на Светата Дева.

Между времето на създаването си и 1830-та година, манастирът преживява трудни времена, през които често е нападан и унищожаван, а монасите – избивани. Зависимостта на Троянския манастир от гръцките епископи в Ловешката епархия, които използвали земите и горите й за свое лично забогатяване, също създава неприятности за светата обител. Това е решено през 1830 г., когато делегация от монаси посещава Константинопол (днешен Истанбул), за да представи искане за духовна, административна и икономическа независимост на манастира. С помощта на придружаващото писмо от Търновския митрополит Иларион монасите постигат целта си. Специална грамота, издадена на 4-ти декември 1830 г. и подписана от Вселенския патриарх Костандий, дава на Троянския манастир желаната автономия с обявяването му за “ставропигиален” - това значи, че той бива освободен от пълномощията на ловешкия епарх и става подчинен директно на Патриархата в Константинопол. Оттук нататък, манастирът се разширява и се превръща в духовен и културен център.

Манастирът е построен в духа на българското Възраждане. Черквата “Св. Николай Чудотворец” е най-старата и същевременно най-добре запазена религиозна сграда в региона, макар че се намира извън комплекса, на около половин час пеш в южна посока. Манастирският храм “Успение Богородично” е построен през 1835 г. от майстор на име Константин от с. Пещера, Кюстендилско. Изграден е от ломен камък и големи тухли, сменящи се на редове с аркирани ниши, и впечатлява чуждите туристи със своята архитектура. Един такъв турист, унгарецът Феликс Каниц, представя своите впечатления от църквата в книгата си “Дунавска България и Балканите” от 1871 г.

Въпреки че отделните части на комплекса са строени от различни майстори по различно време, манастирът е забележителен в своята хармония. Монашеските сгради са 3 и 4 етажни, с дълги отворени чардаци, които гледат към вътрешния двор, и колони и парапети в стила на старите български килийни училища. Стенописите по манастира и църквата са дело на известния майстор Захари Зограф от самоковското училище за изкуство и иконография. Иконите в храма основно са направени от други майстори от самоковската школа, сред които и брата на Захари – Димитър Зограф. С оглед на това, че Захари и неговите съученици създават множество стенописи в запазени и до днес манастири, тези в Троянския напомнят на стенното изкуство в много други, включително и популярния Рилски манастир. Въпреки това, орнаментите в “Св. Успение Богородично” са по-пищни, в подобен на бароков стил, с извиващи се клонки и цветчета.

Подобно на други манастири, в които е бил нает (прим. Бачковския), и тук Захари си прави собствен портрет, който поставя в църквата редом до този на игумена. Друго заслужаващо внимание изображение се намира в олтара и съдържа всичките 27 монаси, живели в манастира по онова време. На външната стена на сграда от комплекса също има интересна рисунка, която обаче не се вписва в стила на манастирските стенописи. На нея Захари Зограф изобразява лъв и слон, които да символизират българската сила и спокойствие по време на дългото османско владичество. Впечатляват и дърворезбите по иконостаса на църквата, направени от орехово дърво от тревненски майстори.

По подобие и на други български манастири този също си има своя чудотворна икона, която пристига в светата обител по времето на нейното създаване и се нарича “Св. Богородица Троеручица”. Според преданието, иконата е дарение от монах, който се заселил за известно време при троянския отшелник по време на своя път от Атонските манастири към Влашко.

Покрай своята духовна роля, манастирът създава велики български писатели, учители и преводачи, както и историци като монах Спиридон, автор на втората книга за историята на страната (1792). Той е бил тясно свързан и в народната борба срещу османското владичество. Подобно на други манастири, Троянският също е бил убежище на Апостола на свободата Васил Левски, който формира революционни комитети не само в Троян, но и в самия манастир. Тайният манастирски комитет е наброявал 80 монаси и е бил оглавяван от архимандрит Макарий. По това време (средата на 19-ти век) производството на книги замира за сметка на дейността на монасите в търсенето на оръжие. По време на Руско-Турската осободителна война отец Макарий трансформира комплекса в лазарет за руските войници и оказва всякаква помощ на тяхната войска.