Mănăstirea a fost înfiinţată în a doua jumătate a secolului al XV-lea, de sihastrul Simeon. Biserica fiind incendiată de turci, câteva decenii mai târziu, în timpul stăreţiei monahului Amfilohie, Alexandru Lăpuşneanu plătea pentru zidirea unei biserici deosebite ca arhitectură.
A cunoscut o amplă dezvoltare până după Legea secularizării averilor mănăstireşti, când a început „răstignirea“ ei, în chiliile mănăstirii funcţionând, pe rând, închisoare, spital, sanatoriu, cazarmă militară, depozit de muniţie, staţiune de cercetări biologice sau depozit de plante. După cel de-al Doilea Război Mondial a fost de tot desfiinţată. A fost reînfiinţată în 1991, călugării reuşind să reînnoade firul tradiţiei monahale multiseculare întemeiată pe aceste locuri de doi mari cuvioşi, care, de anul acesta, îmbogăţesc calendarul Bisericii noastre: Sfinţii Cuvioşi Simeon şi Amfilohie de la Pângăraţi.
Pe la 1432, în timpul lui Iliaş Voievod, fiul lui Alexandru cel Bun, intra în Mănăstirea Bistriţa smeritul monah Simeon. El dorind viaţă sihăstrească, a strâns în jurul său mai mulţi ucenici iubitori de linişte. Personalitatea duhovnicească desăvârşită în cei aproape 30 de ani de pustie (1432-1461) a Cuviosului Simeon i-a atras atenţia slăvitului voievod Ştefan al Moldovei – din 1992 sfânt al românilor – care s-a hotărât, din evlavie, să ajute cu bani la zidirea unei biserici din lemn în care Cuviosul şi obştea lui să se roage. Căpătând şi un mare respect pentru întemeietorul Mănăstirii Pângăraţi, datorită vieţii în sfinţenie pe care o ducea acesta, Sfântul Voievod Ştefan cel Mare îi cerea sfatul şi rugăciunea pentru el şi pentru ţara sa, mereu ameninţată. Biserica zidită la 1461 şi închinată Sfântului Mare Mucenic Dimitrie, Izvorâtorul de mir, n-a rezistat decât până în 1476, când „spurcaţii turci“, în drumul lor spre Valea Albă, au incendiat-o. Anticipând primejdia, Cuviosul Simeon şi-a luat ucenicii, s-a rugat lui Dumnezeu pentru domn şi pentru ţară, să-i scape din mâinile cotropitorilor, şi s-au retras, trecând Carpaţii, în Transilvania, la Mănăstirea Caşeva. Deşi nu există date că imediat s-ar fi construit o altă biserică, se înţelege că schitul a funcţionat în continuare, din moment ce, pe acest loc, Alexandru Lăpuşneanu zideşte o biserică la „Schitul lui Simeon“, unde vieţuia un alt smerit monah Amfilohie, următorul stareţ întemeietor al mănăstirii. Istoria consemnează că, pe când voievodul Alexandru Lăpuşneanu se afla în Târgul Pietrei, pe 22 octombrie, în miezul nopţii, i s-a arătat în vis un voinic frumos, înveşmântat în alb şi împodobit cu slavă dumnezeiască, spunându-i: „Scoală-te, voievodule, şi degrab să mergi la Pângăraţi, unde petrece un sihastru Amfilohie, aproape de 50 de ani, şi să zideşti întru numele mieu biserica pe locul unde am avut mai-nainte făcută de bătrânul Ştefan Voievod, în zilele stareţului Simeoan Ieromonah“. Întrebat cine este, Sfântul Dimitrie i-a răspuns: „Eu sunt Sfântul Dimitrie, Mucenicul lui Hristos şi ostaş, şi de Maximilian, muncitorul pentru Hristos, în cetatea Solonului (Tesalonic) în temniţă am fost închis şi muncit şi în coastă împuns, carele în toată lumea şi în toată marginea se slăveşte numele mieu şi în pământul acesta, numai în pustie biserică nu am“. Marcat de visul pe care îl avusese, domnul a venit îndată la Cuviosul Amfilohie, zidindu-se astfel o nouă biserică la Pângăraţi, care împodobeşte vechea incintă până astăzi. Această construcţie este foarte interesantă, aici existând de fapt două biserici suprapuse, caz extrem de rar, pe care nu-l mai regăsim decât la Biserica „Sf. Ioan Botezătorul“ de la Suceava. Cei mai mulţi istorici consideră fie că biserica de la parter este mai veche şi încorporată, la 1560, bisericii lui Alexandru Lăpuşneanu, fie că întregul edificiu datează de la 1642, potrivit pisaniei. Biserica de la demisol a fost la început fără uşi şi ferestre, fiind utilizată multă vreme ca tainiţă a Moldovei până în anul 1802. Lipsa unor mijloace sigure de datare, rămânând doar criteriile comparative de confruntare a elementelor arhitectonice caracteristice ambelor biserici, se poate aprecia că paraclisul de la parter a fost amenajat ulterior, după construcţia bisericii mari. Specificului arhitectural al monumentului de la Pângăraţi i se adaugă valoarea artistică a iconostasului de la parter şi a mai multor icoane din secolul al XVIII-lea, care s-au păstrat în patrimoniul mănăstirii.