Основана была преподобным Тихоном Медынским на правом берегу р. Вепрейки в ХV веке, и ко времени правления Иоанна Грозного приобрела большую известность. Именно в его царствование в Тихонову Пустынь был внесен первый царский вклад, о котором сказано во вкладной книге 1666 года, списанной слово в слово с прежней: "Дано в сей монастырь, в Доме Пречистыя Богородицы, честного и славного Ея Успения и преподобного отца игумена Тихона, Великого Государя жалованья, блаженныя памяти Государя Царя и Великаго Князя Иоанна Васильевича всея Руси Евангелие престольно письменное, в десть, оболочено бархатом зеленым, евангелисты сребреныя басменныя позлащены". До смуты мощи преподобного Тихона хранились "на вскрытии" в Успенской деревянной церкви. после сожжения которой они были перенесены в единственный уцелевший храм во имя Трех святителей. Разоренная во время Смуты, Тихонова Пустынь была восстановлена при царях Михаиле Феодоровиче и Алексее Михайловиче усердием игуменов Герасима и Феодосия. Были вновь выстроены деревянный Успенский собор, а также теплая Никольская церковь с трапезной. В 1677 году Трехсвятительский храм перенесли в монастырскую слободу, а на его месте началось сооружение каменного Преображенского собора, в котором с тех пор были положены под спудом за правым клиросом святые мощи преподобного основателя обители. В 1684 году по малочисленности братии указом царей Иоанна V и Петра I Пустынь была приписана к Московскому Донскому монастырю, а в 1764 году при учреждении штатов ее оставили на правах заштатной в подчинении уже Крутицкой епархии - в эту пору насельников в ней было всего семь: строитель, четыре иеромонаха и два иеродиакона. По упразднении Крутицкой епархии в 1788 году Тихонова Пустынь временно отошла к Московской, а с основанием в 1799 году новой Калужской епархии наконец причислена к ней.

В обители были следующие храмы:
Соборный Преображенский, с двумя приделами, был выстроен на месте прежнего в 1879-1886 гг. За правым клиросом находилась рака с мощами преп.Тихона. Успенский, служивший напоминанием о первом соборе, древнем, построен в XIX в. При больничном корпусе - домовая церковь в честь иконы Божией Матери "Всех скорбящих радость". В братской трапезной - церковь в честь святителя Николая - в византийском стиле. Кроме того, обитель удивляла своей грандиозной пятиярусной колокольней с часозвоном. Построена она была в 1894 г., и главный ее колокол весил 1560 пудов (25 тонн). В монастырской ризнице хранилось множество предметов церковной старины. Невдалеке от монастыря в 1838 г. была построена часовня, вместившая в себя дуб, в котором подвизался преподобный Тихон. А над целебным источником в 1887 г. была построена церковь во имя Живоносного источника. При обители существовал свечной завод и странноприимный дом, управлял обителью архимандрит.

Монастырь передается Церкви поэтапно с 1993 года.
В 8 верстах от монастыря находился Сретенский скит.