Οι πρώτες πληροφορίες για την ιστορία της Ιεράς Μονής της Αγίας Θεοδώρας προέρχονται από το Βίο της Ασίας. Όταν η Αγία κατέφυγε εκεί σε ηλικία 25 ετών για να μονάσει (το έτος 837 μ.Χ.), η Μονή ήταν αφιερωμένη στον Άγιο Στέφανο. Οι χώροι της Μονής του Αγίου Στεφάνου που μαρτυρούνται ρητά και κατ’ επανάληψη στο κείμενο του Βίου είναι το παρεκκλήσιον της Υπεραγίας Θεοτόκου, όπου τοποθετήθηκε το λείψανο της Αγίας κατά την μετακομιδή του, το κενοτάφιο των αδελφών της Μονής, η τράπεζα, το μαγειρείο, τα κελλιά, ο χώρος υφαντουργίας, ο μυλωνάς, η αυλή, το βαλανείο, το φρέαρ και το θυρωρείο. Το καθολικὸ της Μονής πιθανόν είχε παρόμοια αρχιτεκτονική μορφή μ’ αυτήν της Αγίας Σοφίας, φυσικά σε μικρότερες διαστάσεις.
Μετά τη μετακομιδή του λειψάνου της Αγίας, τον Αύγουστο του 893 μ.Χ., η Μονή μετονομάσθηκε σε Μονή της Αγίας Θεοδώρας. Εξ αρχής λειτουργούσε με το κοινοβιακό σύστημα. Δε γνωρίζουμε πότε ακριβώς και για ποιους λόγους έπαυσε να λειτουργεί μ’ αυτήν την ιδιότητα και λειτουργούσε πλέον ως ενοριακός Ναός. Είναι μόνο γνωστό ότι αυτό συνέβη το 18ο αι. μ.Χ..
Στην Ιερά Μονή της Αγίας Θεοδώρας μόνασαν η αδελφή του αρχιεπισκόπου Θεσσαλονίκης αγίου Νείλου Καβάσιλα και η μητέρα του αγίου Νικολάου Καβάσιλα του Χαμαετού.
Το 1430 με την άλωση της Θεσσαλονίκης, οι Τούρκοι κατατεμάχισαν το άγιο λείψανο της Αγίας. Ωστόσο η Μονή δεν δημεύθηκε, ούτε μετατράπηκε σε τζαμί. Μάλιστα κατ’ αυτήν την περίοδο ήταν μία από τις τρεις μονές που λειτουργούσαν στη Θεσσαλονίκη μετά την άλωσή της και αριθμούσε διακόσιες (200) μοναχές. Η Μονή ονομαζόταν τουρκικά Kizlar Manastir (Μοναστήρι των Κοριτσιών) και βρισκόταν σε μία από τις δώδεκα χριστιανικές συνοικίες της πόλης.
Το καθολικό της Mονής επλήγη καίρια κατά τις δύο πυρκαγιές του 1890 και 1917. Η πυρκαγιά του 1917 κατέστρεψε ολοκληρωτικά το καθολικό. Το μόνο κτίσμα που διασώθηκε ήταν το κωδωνοστάσιο, το οποίο κτίστηκε στα τέλη του 19ου αι. μ.Χ..
Ο νέος Ναός κτίστηκε πλησίον του κατεστραμμένου καθολικού το 1935 και το 1957 ο Μητροπολίτης Θεσσαλονίκης Παντελεήμων ο Α’ (Παπαγεωργίου) ανήγειρε τη δυτική πτέρυγα της μονής, όπου λειτούργησαν διαδοχικά φοιτητικό Οικοτροφείο και Εκκλησιαστική Σχολή. Από το 1974 λειτουργεί ως Ανδρώα Ιερά Μονή, ενώ το 1989 ιδρύεται στο χώρο της μονής το Κέντρο Αγιολογικών Μελετών της Ιεράς Μητροπόλεως Θεσσαλονίκης.
Η Μονή συντηρεί με δικούς της πόρους το Οικοτροφείο Αρρένων «Ο Άγιος Αντώνιος» και προβαίνει σε εκδόσεις βιβλίων. Τέλος, υπό την κηδεμονία της έχει πέντε μετόχια στο χώρο της Μητροπόλεως Θεσσαλονίκης: