Спасский монастырь сыграл важную роль в истории Ярославля, будучи долгое время его духовным, культурным и экономическим центром. Основан он был в XII веке за стенами тогдашнего города около переправы через Которосль, заняв угловое положение в системе городских оборонительных сооружений. В 1216—1218 годах в Спасском монастыре работало первое в Северо-Восточной Руси духовное училище, затем переведённое в Ростов. В 1216—1224 годы в монастыре построили Спасо-Преображенский собор. В честь образования Ярославского княжества в 1218 году, по преданию, у юго-восточного угла собора возвели миниатюрную Входоиерусалимскую церковь, которая не дошла до наших дней. Уже в первой половине XIII века в монастыре образовалась большая библиотека, велась работа по переписке книг.

После пожара 1501 года, в котором сильно пострадали строения монастыря, в 1516 году, освятили заново построенный по образу Благовещенского и Архангельского соборов Московского кремля Спасо-Преображенский собор, сохранившийся до сих пор. Сейчас это древнейшее строение Ярославля, а его фрески, написанные в 1563—1564 годах, — древнейший памятник стенописи в городе и один из двух в России, сохранившихся с эпохи Ивана Грозного (второй — Успенский собор Свияжского Успенского монастыря). Тогда же построили первую каменную башню — Святые ворота. Для нового собора московскими и местными художниками был создан большой иконостас. От этого иконостаса до наших дней сохранилось тринадцать икон деисусного чина, храмовый образ и три иконы нижнего, местного ряда.

В XVI веке были возведены звонница и Трапезная палата с Крестовой (Рождественской) церковью, а в 1550—1580 — каменные стены вместо старых деревянных. Монастырь стал самой укреплённая частью города, ведь Ярославский кремль никогда не имел каменных стен, а после того как его стены в конце XVIII века были разобраны, ярославским кремлём, зачастую, стали ошибочно называть Спасский монастырь.

Любил посещать монастырь царь Иван Грозный. К концу 1560-х годов от него было полученно 55 жалованных грамот, дающих во владение 6 сёл и 239 деревень, рыбные ловли и соляные варницы, а также освобождение от общего тягла на ярославском посаде и судебный иммунитет. Его сын, царь Фёдор, пожаловал монастырю 12 грамот.
В 1609 году во время Смутного времени Спасский монастырь и Ярославский кремль выдержали осаду отрядов пана Будзило и воеводы Наумова, продолжавшуюся около месяца, в то время как остальная часть Ярославля была захвачена. От стен монастыря в 1612 году земское ополчение Минина и Пожарского отправилось на освобождение Москвы. С 21 марта по 16 апреля 1613 года в монастыре пребывал будущий царь Михаил Романов, находившийся здесь проездом из Ипатьевского монастыря в Москву, — отсюда он отправил свою первую грамоту — о согласии на престол. В дальнейшем он дал монастырю 18 жалованных грамот.

В 1621—1646 гг. перестраивались стены монастыря, пострадавшие во время осады, — они стали более крупными, в значительной мере они сохранились до наших дней. Появились каменные башни — Богородицкая, Угличская (сохранилась), Глухая, Михайловская, Водяные ворота. В последней четверти века был построен Келейный корпус. К концу XVII века длина стен достигает 820 метров, высота — 10,5 метра, толщина — 2,8—3 метра. На стенах и башнях имелось хорошее вооружение — 15 крупных и 17 малых пищалей, 97 карабинов, 14 бочек с порохом.

Монастырь владел значительной территорией в западной части города вдоль дороги на Углич, где в XVII в. выросли ряд монастырских слобод — Спасская, Богоявленская и др. (всего более 300 дворов). В результате он стал значительной силой, влиявшей на социальную и хозяйственную жизнь Ярославля, соперничая и иногда конфликтуя с его посадом.