Основан как мужской в XV в. Первое упоминание о монастыре встречается в грамоте, составленной дочерью литовского князя Ольгерда ин. Евпраксией. Под именем Одриной пустыни значится в писцовых книгах 1626 и 1627 гг. Утвержден в 1697 г. по благословению свят. Патриарха Адриана. Основанием монастыря послужило обретение чудотворного образа свт. Николая тремя родными братьями-брянчанами.

Расцвет обители приходится на игуменство иеромонаха Варнавы (1705-1720 гг.). В 1720 г. на монастырь напали разбойники. В нем все сожгли и разграбили, а игумена Варнаву предали огненной пытке.

После реформ Екатерины II монастырь оказался заштатным.
В 1834-1856 гг. монастырь достиг своего величия и благолепия. При нем был введен Афонский устав, тогда же прославилась чудотворная икона Божией Матери «Споручница грешных».

Последний игумен - архимандрит Феодосии (1886-1924 гг.) продолжил дело игум. Серапиона по благоустройству обители. При нем в 1900 г. была устроена на средства монастыря церковно-приходская школа.

Святыни: чудотворная икона свт. Николая (ей более 500 лет); чудотворная икона Божией Матери «Утоли моя печали»; икона Божией Матери «Споручница грешных» находилась в монастыре, прославилась как чудотворная в 1843 г. Первый список с этой иконы стал тоже чудотворным, находится по сей день в Николо-Хамовническом храме г. Москвы. Посреди монастырского двора - святой колодезь в честь свт. Николая.

До революции в обители были:
Собор свт. Николая с 5 куполами и 5 приделами: во имя свт. Николая; во имя иконы Божией Матери «Споручница грешных»; во имя иконы Божией Матери «Утоли моя печали»; во имя Воздвижения Креста Господня: во имя иконы Божией Матери «Знамение» с колокольней (1707 г.). В 1898 г. был повешен большой колокол весом в 368 пудов.
Игуменский дом 2-этажный с колоннами (1825-1860 гг.); братский корпус (1856 г.) с храмом во имя свтт. Петра, Ионы и Алексия; надвратный храм во имя Иоанна Воина с приделом прп. Сергия Радонежского; 2-этажная гостиница с колоннами (до 40 меблированных номеров, 1890 г.). Монастырь был обнесен двумя кирпичными оградами: внутренней (1200 м) и внешней (17 км). Всего до закрытия монастыря насчитывалось до 90 кирпичных строений.

В 1922 г. в монастыре была размещена детская колония. С 1922 по 1925 г. на территории монастыря находилась команда военного полигона Западного фронта. 17 июля 1924 г. монастырь был закрыт окончательно. В 1930 г. были разобраны соборный храм и колокольня.
2 марта 1995 г. по благословению Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Алексия II Николо-Одринский монастырь объявлен действующим женским монастырем.
В настоящее время в монастыре сохранились две старинные постройки: игуменский корпус (на реконструкции) и братский корпус (жилой). В нем находятся действующий храм во имя трех святителей. Василия Великого, Григория Богослова и Иоанна Златоуста, ризница, трапезная и кельи.

В течение 5 лет построена автодорога к монастырю, подведен газ, выстроена небольшая звонница, начато строительство каменной ограды. Имеются скотный двор, баня, пасека и 22 га земли.