Исключительное значение в политической и духовной истории Звенигорода имел Саввино-Сторожевский монастырь, основанный, князем Юрием Дмитриевичем в 1398 году (хотя есть мнения, что монастырь мог быть основан в 1374 или 1380 годах).
Основатель монастыря и его первый игумен преподобный Савва Сторожевский вышел из знаменитого Троице-Сергиева монастыря. Еще живя в обители преподобного Сергия, преподобный Савва был окружен большим почитанием за свою духовную опытность и не случайно именно он был назначен преподобным Сергием духовником братии Троице-Сергиевой обители.
После кончины преподобного Сергия в 1392 году он стал игуменом Троицкого монастыря и руководил обителью около шести лет. В 1398 году по просьбе князя Юрия он прибыл в Звенигород для того, чтобы выбрать место для основания монастыря в окрестностях города. Обходя места вокруг Звенигорода, преподобный Савва оказался на горе Стороже и был поражен красотой местности, изумительными видами, открывавшимися с горы и, главное, полным безмолвием, царившим здесь. Преподобный поставил здесь принесенную им с собой икону Богоматери Одигитрии (Путеводительницы) и совершил молитву, положив начало будущему монастырю. Первый построенный здесь храм преподобный Савва посвятил Рождеству Богородицы.
На Стороже преподобный Савва жил, как сказано в его "Житии", "в совершенном безмолвии и уединении, терпя холод и зной". Недолго, однако, преподобному пришлось жить одному. Молва об его подвигах и святой жизни начала быстро распространяться, и к святому Савве стали приходить отовсюду иноки и миряне с просьбами руководить ими в духовной жизни. Всех приходивших к нему преподобный принимал с любовью, подавая им пример в смирении и иноческих трудах, сам черпал в реке воду, носил ее на своих плечах на высокую гору и исполнял другие необходимые работы. Этим он хотел приучить братию к труду, чтобы они не губили своих дней в праздности, которая мать всех пороков".
Вокруг деревянной церкви Рождества Богородицы стали возникать монашеские деревянные кельи. В монастыре нередко бывал князь Юрий, беседовавший со старцем и просивший благословение на начало военных походов. Князь щедро жертвовал на устроение монастыря деньги, села с угодьями, давал для живущих на монастырских землях свободу от дани и пошлин. Одним из главных дел князя стало возведение вместо прежнего деревянного нового каменного одноглавого храма Рождества Богородицы, который сохранился до наших дней. 3 декабря 1407 года преподобный Савва Сторожевский скончался и был погребен у входа в Рождественский собор, справа под окном. После пристройки галереи место это оказалось внутри храма. После кончины преподобного от его мощей стали происходить многочисленные чудеса, и в 1547 году он был причислен к лику святых.
После смерти преподобного Саввы монастырь продолжает развиваться и обстраиваться - обносится новой деревянной стеной, появляются служебные постройки. В XVI веке территория монастыря увеличивается, помимо каменного храма Рождества Богородицы в обители возводятся каменные ворота с надвратной церковью преподобного Сергия Радонежского и трапезной палатой (сохранились только фундаменты и подвал трапезной). В обители в это время было уже больше 80 монахов. В 1548 году монастырь посетил царь Иван Грозный с супругой Анастасией Романовой.
В начале XVII века в годы Смуты монастырь был ограблен и полностью сожжен и годы его расцвета приходятся на время правления царя Алексея Михайловича Романова (1613-1645). По преданию, царь, однажды будучи на охоте, остался один и внезапно увидел шедшего на него медведя. Он ждал уже неминуемой гибели, как вдруг перед ним появился монах, при виде которого зверь тотчас скрылся. На вопрос царя о его имени инок назвался Саввой и вслед за этим исчез в лесу. Возвратившись в монастырь, царь послал за Саввой, но никого в обители с таким именем не оказалось. Увидев случайно икону Саввы Сторожевского, написанную еще при его жизни, царь узнал основателя монастыря. После этого чуда царь оказывает монастырю большое внимание.
Благодаря покровительству Алексея Михайловича за шесть лет в обители возникает изумительный архитектурный ансамбль - царский дворец, царицыны палаты, кельи, трапезная, казначейский корпус, колокольня, больничные палаты. Монастырь обносится новой каменной стеной с семью башнями и двумя воротами. Монастырские стены, оснащенные пушками, имели три яруса боя. Башни дополнительно имели еще один ярус и выступали за крепостные стены для ведения бокового огня. Северные ворота предназначались для повседневных монастырских нужд, в то время как Святые ворота в основании Красной башни открывались исключительно для входа царя, патриарха и знатных богомольцев. В 1682 году во время стрелецкого бунта около двух недель в обители укрывались царевна Софья с малолетними царями Петром и Иваном. В 1698 году после разгрома стрелецкого войска под Москвой часть стрельцов содержалась в подвалах царицыных палат, откуда они были увезены в Москву на казнь.
С началом правления Петра I монастырь обязали войти в кумпанство, то есть участвовать в постройке корабля. Отнятие монастырских земель приводит к тому, что монастырь постепенно утрачивает былую славу. Однако он по-прежнему остается местом царских богомолий - в монастыре неоднократно бывали императрицы Елизавета Петровна и Екатерина Вторая. В XVIII столетии при монастыре была открыта духовная семинария. В 1812 году французы разграбили и осквернили монастырь, но он достаточно быстро был восстановлен. В него продолжаются паломничества царя и представителей царской семьи. Через несколько лет после Отечественной войны 1812 года монастырь посетила супруга императора Александра I Елизавета Алексеевна, позднее обитель посещали мать императора Александра I Мария Федоровна, императоры Николай I, Александр II, великая княгиня Елизавета Федоровна.
XX век вписал трагическую страницу в историю монастыря. В 1919 году состоялось вскрытие мощей преподобного Саввы Сторожевского, которые были выставлены на посмешище, а затем вывезены из монастыря. В этом же году монастырь был закрыт, в царским палатах разместилась лечебница для тифозников, а после закрытия лечебницы в монастыре разместился концентрационный лагерь для малолетних, в котором в ужасных условиях содержались умственно отсталые дети.
В 1920 году на несколько месяцев в монастыре был размещен лагерь для военнопленных, а затем был открыт санаторий. В 1922 году здесь же открылся историко-художественный музей с двумя отделениями - церковной старины и помещичьего быта. В 1927 году в монастыре вновь разместилась колония (музею были даны сутки на выселение) - на этот раз для беспризорников, которые в несколько месяцев довели монастырь до катастрофического состояния. В 1928 году музей вновь возрождается, но всего лишь на год. В 1930 году с колокольни монастыря были сброшены все колокола, кроме двух. С наступлением Великой Отечественной Войны в монастыре разместилась воинская часть, а затем был открыт военный санаторий, который занимал монастырь почти 40 лет. В 1944 году вновь был возрожден музей, существующий в монастыре до настоящего времени.
Первое богослужение в соборе монастыря прошло только в 1990 году и с этого момента в монастырь возвращается духовная жизнь. Монастырю были переданы мощи преподобного Саввы Сторожевского, а монашеская жизнь в обители возродилась в 1997 году. При монастыре существует скит.