Летом в 1650 году по инициативе полтавчан выходцами Мгарского-Лубенского Спасо-Преображенского монастыря во главе с игуменом Калистратом в память о первых победах над поляками близ Полтавы был основан монастырь в честь Воздвижения Честного и Животворящего Креста Господня. Времени Полтавский монастырь становится южным среди так называемых Городянских, т.е. полковых монастырей Гетманщины XVII века. Средства на его развитие оказали полтавские мещане и казацкая старшина во главе с Иваном Искрой, Иван Крамар, полковник Мартын Пушкарь. В полтавский период Великой Северной войны, в течение мая - июня 1709 монастырь был резиденцией Карла XII. Полтавский монастырь стал значительным культурным центром Юга Гетманщины, у истоков которого стоял архиепископ Славянский и Херсонский Евгений Булгарис - личный друг французского просветителя Вольтера, бывший библиотекарь Екатерины II. Благодаря его стараниям монастырь имел крупнейшую в регионе библиотеку, в которую входили даже издания Острожской типографии XVI - XVII веков. Под патронатом монастыря в Полтаве действовала школа певчих, впоследствии реорганизованная в Славянскую семинарию. Настоящей архитектурной жемчужиной монастырского комплекса является Крестовоздвиженский Собор, строительные работы по сооружению которого продолжались с конца 80-х годов XVII века и были завершены в начале XVIII. Возведение главного храма обители велось за счет нескольких полтавских полковников и двух украинских гетманов - И. Самойловича и И. Мазепы.
Севернее Собора находится самая высотное сооружение Полтавы - монастырская надвратная 47-метровая колокольня 1786 года. Автор проекта - архиепископ Никифор Феотокиса. Южнее Собора стояла однокупольное Свято-Троицкая церковь, возведенная в 1750 году. В годы Великой Отечественной войны церковь была разрушена, восстановлена ??по проекту архитектора Ю. Олийныка в 1999 году. В усыпальнице Свято-Троицкой церкви похоронены архиепископ Иоанн (А. Петин), епископ Тихон (П. Клитин), архиепископ Парфений (П. Левицкий), митрополит Полтавский и Кременчугский Феодосий Дикун-Ваколюк. В конце XIX века на территории монастырского комплекса была возведена церковь Св. Симеона