Согласно преданию, родоначальником христианства в Тавриде был Андрей Первозванный. В этом месте свою блаженную мученическую кончину в I веке встретил святитель Климент, папа Римский.
В IV веке нашей эры свой христианский подвиг здесь несли семь священномучеников: Капитон, Ефрем, Елпидий, Агафодор, Еферий, Василий, Евгений, за что также были замучены и убиты, сподобившись мученического венца.
В память о них в 1850-х годах возвели храм Семи священномучеников. Фактически храм явился дебютным зданием архитектурного комплекса Владимирского мужского монастыря, поскольку 15 апреля 1850 года архиепископ Херсонский и Таврический Иннокентий (Борисов) получил одобрение императора Николая I, а 4 мая того же года вышел Синодальный указ об основании Владимирской общежительной киновии. Одной из задач монахов было «собирать исторические предания и описывать древности».
В течение 30 лет это место было хранилищем мощей равноапостольного князя Владимира.
1854–1855 годы стали губительными для храма. В ходе Крымской войны он превратился в склад артиллерии (орудия, пушек) французских войск. На одном помещении французы не остановились. Они завладели драгоценными экспонатами музея. Одним из самых ценных был колокол, выплавленный в Таганроге в 1778 году.
К 1857 году здание смогли восстановить.
Синодальным указом от 18 марта 1861 года Свято-Владимирский монастырь перевели в степень штатного первоклассного монастыря – «во внимание к историческому значению местности».
В 1881 году деревянная церковь благодаря проекту К. Вяткина «превратилась» в новый каменный храм Семи священномучеников Херсонесских, который в том же году освятили.
В 1924 году монастырь был упразднен и разорен. В 1927 году все принадлежавшие ему постройки оказались на балансе так называемой «Дирекции Херсонесских раскопок».
В 2024 году стараниями митрополита Крымского и Симферопольского Тихона (Шевкунова), решением Священного Синода Русской Православной Церкви, произошло возрождение монашеской жизни на исторической территории монастыря. Состоялась передача всех исторических монастырских зданий из музейного пользования в ведение Русской Православной Церкви. Начались реконструкция, реставрация, восстановление и преображение монастыря, который постепенно превращается в единый архитектурный ансмабль. Начато возведение монастырских стен.