Монастырь основан в 1594 году иереем Григорием. По преданию, в деревне Игнатьево, недалеко от которой находится теперь пустынь, по прошению Григория была построена церковь в честь Рождества Пресвятой Богородицы. Но спустя некоторое время, поставленная там храмовая икона трижды чудесным образом перемещалась из сельской церкви в одно и то же пустынное место. Рассказав об этом знамении патриарху Иову, священник испросил его позволения перенести храм на место, указанное иконой. Патриарх благословил намерения Григория, и вскоре церковь была перенесена.

В 1640 году при храме, разграбленном при нашествии литовцев и поляков, поселился благочестивый старец Илларион. К отшельнику стали приходить люди, искавшие духовного руководства. Вскоре вокруг храма общими усилиями благочестивых пришельцев возникла обитель. Больше всех среди подвижников над устройством монастыря потрудился инок Лукиан, в честь которого пустынь и получила свое название.

Архитектурный ансамбль пустыни сложился в XVII - нач. XVIII вв. Храмы: Рождественский собор (1712 г.); Богоявленская церковь с трапезной (XVII в.); Екатерининская больничная церковь (1712 г.). Постройки: кельи (XVII—XVIII вв.); ограда с башнями (1712 г.).

Главными святынями монастыря были мощи прп. Лукиана, почивавшие под сенью особой часовни, а также икона Рождества Богоматери, троекратно явленная в XVI в. В престольный праздник, 8/21 сент., в монастыре устраивался торжественный крестный ход.           

При монастыре содержалась гостиница для паломников, кирпичный и изразцовый заводы, церковно-приходская школа. В XVII в. монастырю покровительствовал царь Феодор Алексеевич, жаловал обитель вкладами. В начале XX в. Лукианова пустынь числилась заштатной общежительной.

Монастырь был закрыт в 1920 году. Богослужения во всех храмах были прекращены. Вскоре храмы как памятники старины были отданы под охрану вновь созданного музея «Александрова слобода», который располагался на территории Успенского монастыря в Александрове. Нехрамовые строения монастыря были переданы племенному совхозу, который был обязан охранять эти здания от разрушения. В 1924 году тёплый храм Богоявления Господня был отдан под школу. В 1925 году в Екатерининском храме по просьбе комсомола был устроен клуб. Тогда же при снятии колоколов была повреждена колокольня Богоявленского храма. Часовня преподобного Лукиана была осквернена и полностью разрушена в 1926 году. Впоследствии церковные здания были переданы музеем дому заключения, переведённому из города Александрова в Лукианову пустынь.

Монастырь был открыт в 1991 году, стал первой возрожденной обителью во Владимирской епархии.