История знаменитого Желтикова монастыря неразрывно связана с его основателем святителем и чудотворцем Арсением - знаменитейшим Тверским архипастырем, за святую жизнь прославленным Богом даром чудес и исцелений от мощей по смерти.

Избранный 15 августа 1390 г. на епископскую кафедру в Твери, он через четыре года на свои средства недалеко от города на р. Тьмаке основал Желтиков мужской монастырь. Строит в нем теплую деревянную церковь во имя основателей Киево-Печерской лавры преподобных Антония и Феодосия. А через 10 лет, в 1404 г., заложил каменный храм во имя Успения Пресвятой Богородицы, где он завещал похоронить его после кончины. После освящения в 1406 г. храм был расширен в 1407 г., а в 1637 г. по повелению кн. Михаила Федоровича и патриарха Иоасафа был разобран и сложен вновь. В 1713-22 гг. был снова перестроен иждивением тверских граждан Ивана Федоровича Викторова и Ивана Михайловича Вагина. Затем обновлялся при императрицах Елизавете Петровне в 1745 г., Екатерине II в 1780 г. и после в 1848 г.

Соборный каменный храм во имя Успения Божией Матери построен в 1722 г. и освящен Преосвященным митрополитом Тверским и Кашинским Сильвестром. Престолов было два. Главный - во имя Успения Божией Матери. И второй – придельный, на правой южной стороне в честь Нерукотворного Спаса и святителя и чудотворца Арсения епископа Тверского. В 1898 г. при нем же все иконы в главном и при столбах-иконостасах были переписаны заново в древнегреческом стиле по красочному фону с теми же клеймами с вызолоченными подписями на них. В 1869 году все стены, своды и арки в храме и в алтаре были украшены святыми изображениями, а в 1899 г. вся стенная живопись и орнаменты были обновлены, при этом венцы капители и подписи под изображениями святых вызолочены сусальным червонным золотом.

После посещения Петром I монастыря по случаю благополучного выздоровления его сына Алексея и во исполнение данного императором обета им была построена однопрестольная каменная церковь во имя Алексея человека Божия. 12 сентября 1709 г. Преосвященный Каллист, епископ Тверской и Кашинский, освятил эту церковь.
В том же 1709 году царским иждивением была построена зимняя, каменная, одноглавая, однопрестольная церковь во имя преподобных Антония и Феодосия Печерских чудотворцев. Под церковью была устроена квасоварня, кладовая, хлебный амбар и подвал.

Одиноко стоящая каменная колокольня между собором и Алексеевской церковью была построена в 1709 году.

В одну линию по южной стороне монастыря, вдоль р. Тьмаки, на запад от церкви преп. Антония и Феодосия располагался каменный двухэтажный корпус братских покоев. За ними – трапезная на втором этаже, а внизу – кухня. На восток в одной связи с этой же церковью в каменном двухэтажном здании размещались ризница и настоятельские покои. В них находились портреты Тверских архипастырей и настоятелей Желтикова монастыря и две большие написанные на дереве иконы. В нижнем этаже – братские келии. Внутри монастыря около соборного храма располагалось небольшое кладбище, а на севере обители фруктовый сад.

Особой уникальной ценностью Желтикова монастыря была находившаяся в соборе рака с обретенными в 1483 году мощами святителя Арсения Чудотворца.

Территория монастыря с трех сторон, кроме южной, была ограждена высокой каменной с крытой галереей по верху оградой. На северном и западном углах ограды были полукруглые башни. Входов в монастырь было два. Через главные Святые ворота с востока и Водяные ворота, выходящие к р. Тьмаке. Украшением Святых ворот были порталы и над перекрытием их два предстоящих ангела с крестом между ними. В 1914 году Святые ворота были перестроены. За монастырской оградой находились гостиный двор, шесть дачных домов, скотный двор, бани, погреба, сараи для сена и дров, мельничная изба, дома для рабочих сторожа. В 1902 году на средства монастыря был сооружен мост через Тьмаку.

После закрытия в 1919 г. монастыря национализации его имущества, ценностей, земель, разгона монахов 25 мая под проклятие верующих комиссией от властей были вскрыты мощи святителя Арсения. О целях и результатах работы комиссии можно только догадываться – взять те древние, прежде всего неоценимо дорогие для верующих духовные и русского ювелирного мастерства ценности как обыкновенный ценный металл – серебро и золото. Где ныне мощи святителя Арсения, пока неизвестно. На кладбище надгробные памятники были растащены, а некоторые захоронения были осквернены.

До начала войны 1941-45 гг. на территории монастыря располагались авиамастерские, а в соборе был устроен магазин. В основном монастырь пострадал при отступлении в октябре 1941 г. наших войск из Твери (тогда – Калинина). Были взорваны жилой настоятельский корпус, Успенский собор, церковь препод. Антония и Феодосия, ограда, ризничная–часовня, Алексеевская церковь, а Царские чертоги были взорваны еще в 1930 г. Старая колокольня полностью, а новой трехъярусной колокольни 1914 года верхних два яруса были разобраны на кирпичи еще в 1930 году. В послевоенное время на территории монастыря был устроен склад ГСМ военной части.

В 1945 г. Желтиков монастырь был снят с госохраны. Ныне областной комитет по охране историко-культурного наследия оформляет взятые под охрану вновь территории и остатки построек Желтикова монастыря.