Свято-Духов монастырь был основан в начале XVII века Преподобным Галактионом, вологодским чудотворцем (скончался в 1612 году ).

Преподобный Галактион, в миру Гавриил, был сыном знаменитого боярина князя Ивана Федоровича Бельского, происходившего из рода Ольгерда, великого князя литовского. Гавриил родился в 1535 году ( второй год царствования Ивана IV). Ему было семь лет, когда его отец был казнен по приказу царя, после чего Гавриил был перевезен в город Старицу, откуда он до достижения зрелого возраста тайно ушел в Вологду и там на посаде, в приходе Святых великомучеников Флора и Лавра, поселился под видом простолюдина. Приняв постриг в монахи, преподобный Галактион построил келью на берегу реки Содемки, и жил здесь в уединении, проводя время в молитвах. 22 сентября 1612 года на Вологду напали польсколитовские войска; город был разграблен, многие жители погибли. Преподобный Галактион был мученически избит и скончался 24 сентября на 77-ом году жизни. Вологжане погребли тело Галактиона в его бывшей келии.

Спустя 15 лет после его смерти здесь находилась деревянная часовня и при ней две кельи, в которых жили три старца. В это же время преосвященный Варлаам, архиепископ вологодский и великопермский (управлявший с 1627 по 1645 гг.) повелел написать житие преподобного Галактиона и на месте его благочестивых подвигов построить деревянную церковь Знамения Пресвятой Богородицы, которая позднее была заменена каменной.

Основанный на месте иноческих подвигов и мученической кончины преподобного Галактиона, монастырь первоначально именовался Галактионовой пустынью. В 1654 году он получил наименование Свято-Духова, от соборной церкви во имя Сошествия Святого Духа, поставленной в том же году. В 1775 году указом Святейшего Синода монастырь был переименован в Спасо-Каменный, по имени сгоревшего иупраздненного тогда Спасо-Каменного монастыря на Кубенском озере (братия последнего была переведена в вологодский Свято- Духов монастырь).

До второй половины XVII века все строения в Галактионовой пустыни были деревянными. В 1654 году была возведена первая каменная постройка - холодная церковь Сошествия Святого Духа. Время построения каменной теплой церкви Знамения Пресвятой Богородицы точно неизвестно. Около 1800 года монастырь был обнесен каменной оградой. Внутри монастырской ограды находились следующие каменные постройки: соборная церковь Сошествия Святого Духа; церковь Знамения Пресвятой Богородицы; монастырская часовня (располагалась с южной стороны церкви Знамения, построена в 1868 году, готика); настоятельский корпус и братские кельи; хозяйственные постройки.

В 1861 году по указу Святейшего Синода от 8 мая к Спасо-Каменному Духову монастырю от Вологодского кафедрального собора была приписана упраздненная Арсениево-Маслянская Одигитриевская пустынь, находившаяся в Вологодском уезде близ приходской Маслянской Борисоглебской церкви.

Спасо- Каменный Свято-Духов монастырь находился на юго-западной стороне города, на берегу реки Содемки, которая некогда протекала через территорию монастыря и впадала близ Кирилло-Рощенской церкви в реку Вологду. При царе ИванеГрозном с северо-западной стороны монастыря, неподалеку от строившейся тогда около города каменной крепости, был прорыт глубокий ров, в связи с чем воды реки получили другое направление, а именно через реку Золотуху, также впадающую в реку Вологду. Неподалеку от монастыря находились две приходские церкви горда: с юго-восточной стороны - Екатерининская во Флоровке, с западной - Николы на Глинках (Флоро-Лаврская ).

В советское время Свято-Духов монастырь был полностью разрушен. Ныне на его территории располагается стадион "Динамо".