В начале XVI века монастырь основал духовник великого князя Василия III инок Даниил. К 1530-м годам в честь рождения княжеского наследника — будущего царя Ивана Грозного — в монастыре возвели Троицкий собор. Даниил стал крестным отцом Ивана Васильевича. Внутри собор украшен фресками известного мастера Гурия Никитина. На сегодняшний день Троицкий собор — второй по древности храм в Переславле-Залесском после Спасо-Преображенского собора.
Монастырь пережил два разорения. В Смутное время он был разграблен и сожжен — уцелели только каменные постройки. Позже монастырь возрождали костромские мастера. Расцвет обители наступил, когда ростовский митрополит Иона Сысоевич открыл мощи преподобного Даниила — в монастырь начали приезжать паломники. В советское время Данилов монастырь вновь разграбили, а затем закрыли. Все его колокола сняли и отправили на переплавку. Обитель начали восстанавливать, когда монастырь перешел в ведение музея. Верующим его возвратили только в 1995 году.