Влітку 1650 року з ініціативи полтавців вихідцями Мгарсько-Лубенського Спасо-Преображенського монастиря на чолі з ігуменом Калістратом в пам’ять про перші перемоги над поляками неподалік Полтави був заснований монастир на честь Воздвиження Чесного і Животворного Хреста Господнього. Відтоді Полтавський монастир стає найпівденнішим серед так званих городянських, тобто полкових монастирів Гетьманщини XVII століття. Кошти на його розбудову надали полтавські міщани та козацька старшина на чолі з Іваном Іскрою, Іваном Крамарем, полковником Мартином Пушкарем. У полтавський період Великої Північної війни, впродовж травня — червня 1709 року монастир був резиденцією Карла XII. Полтавський монастир став значним просвітницьким центром Півдня Гетьманщини, у витоків якого стояв архієпископ Слов’янський та Херсонський Євгеній Булгарис — особистий приятель французького просвітника Вольтера, колишній бібліотекар Катерини II. Завдяки його старанням монастир мав найбільшу в регіоні книгозбірню, до якої входили навіть видання Острозької друкарні XVI — XVII століть. Під патронатом монастиря в Полтаві діяла школа півчих, згодом реорганізована в Слов’янську семінарію. Справжньою архітектурною перлиною монастирського комплексу є Хрестовоздвиженський Собор, будівельні роботи зі спорудження якого тривали з кінця 80-х років XVII століття і були завершені на початку XVIII. Зведення головного храму обителі велося коштом декількох полтавських полковників та двох українських гетьманів — І. Самойловича й І. Мазепи.
Північніше Собору знаходиться найперша висотна споруда Полтави — монастирська надбрамна 47-метрова дзвіниця 1786 року. Автор проекту — архієпископ Никифор Феотокі. Південніше Собору стояла однобанна Свято-Троїцька церква, зведена 1750 року. В роки Великої Вітчизняної війни церква була зруйнована, відновлена за проектом архітектора Ю. Олійника у 1999 році. В усипальниці Свято-Троїцької церкви поховані архієпископ Іоанн (О. Петін), єпископ Тихон (П. Клітін), архієпископ Парфеній (П. Левицький), митрополит Полтавський і Кременчуцький Феодосій Дикун-Ваколюк. Наприкінці ХІХ століття на території монастирського комплексу була зведена церква Св. Симеона.