История Спасо-Влахернского женского монастыря берет свое начало с деденевского имения дворян Головиных и принадлежащих их роду святынь, в числе которых была чудотворная икона Божией Матери «Влахернская». С 1687 года владельцем имения стал Василий Петрович Головин, с тех пор оно стало принадлежать его роду. В 1712 году здесь заложена деревянная церковь в честь Спаса Нерукотворного. По названию храма село Деденево стало именоваться Новоспасским.
К 1811 год обветшалый деревянный храм сменили каменным. Позже в обновленной церкви освящены ещё два престола в честь преподобного Сергия Радонежского и иконы Божией Матери «Влахернская». В результате последующих перестроек это был уже двухэтажный пятикупольный собор с десятью приделами. Головины планировали перенести в собор православные реликвии, находившиеся в их семье. Из всех святынь Влахернскую икону Божией Матери дворяне особо выделяли.
В 1852 году Анна Гавриловна Головина (урожденная княжна Гагарина) ходатайствовала об обустройстве в имении монастыря в честь почитаемой Влахернской иконы. Святейший Синод разрешил открыть общежитие монашествующих девиц, решение было утверждено императором. Начальницей общежития назначена девица Елизавета Андреевна Татаринова, дворянка по происхождению. Головины передали обители часть своих земель. Анна Гавриловна оставалась при общежитии до конца своих дней. В 1853 году она приняла монашеский постриг, а в 1856 году перед кончиной – схиму и была погребена в семейном склепе под Спасским храмом.
После кончины сына Анны Гавриловны в 1861 году заботами Митрополита Филарета (Дроздова) Святейший Синод принял решение о преобразовании общежития в Спасо-Влахернский женский монастырь.
Через два года в монастыре был поставлен еще один храм, деревянный, в честь великомученика Димитрия Солунского. Позже стало необходимо укрепить стены храма, во избежание разрушений в 1886 году пред собором выстроили колокольню с трехэтажным основанием и квадратной центральной башней, затем колокольню и собор соединили, достроив между ними трапезную.
В июне 1891 года монастырь посетили великий князь Сергей Александрович Романов с супругой великой княгиней Елизаветой Феодоровной. Деденевская обитель успешно развивалась и благоустраивалась. К 1908 году здесь подвизались около 180 насельниц, в 1913 году их численность дошла до трехсот.
Записи о послушаниях свидетельствуют о том, что при монастыре была обустроена больница, аптека, богадельня, библиотека, трапезная, гостиница, мельница, водокачка, имелось лесное хозяйство. В 1900 году на Всемирной выставке в Париже Влахернский монастырь был удостоен высшей награды «Гран-при» за представленную рукодельную работу. На месте кладбищенской часовни в 1911 году монастырь построил каменный храм в честь иконы Божией Матери «Нечаянная Радость». С началом Первой мировой войны при бывшей монастырской гостинице был устроен Влахернский госпиталь.
После революции 1917 года началась масштабная кампания по закрытию храмов и изъятию церковного имущества. К 1922 году обитель была преобразована во Влахернскую трудовую сельхозартель, где вынужденно стали трудиться монахини. В 1927 году Влахернская артель была удостоена приза на Московской выставке Горького. И все же через год артель закрыли, а монахинь выселили. В храме Димитрия Солунского устроили столовую и столярные мастерские. Димитриевская церковь сгорела, в Спасском соборе обустроили общежитие, мастерские, клуб, уборные.
В 1941 году купола собора были сброшены, а на колокольне наши войска установили зенитные орудия. Зимой 1941 года после фашистского авиаудара собор был разрушен.
По окончании войны на базе монастыря был создан санаторий для инвалидов Отечественной войны. Большая часть монастырской территории, включая руины Спасского собора, оставались в запустении.
Возрождению обители предшествовало создание в 1990 году Влахернской православной общины. Первые богослужения проходили в бывшем помещении поселковой аптеки (до революции – иконописная мастерская, ныне – сестринский корпус). В 1998 году на средства жителей восстановлен храм во имя иконы «Нечаянная Радость». В 2001 году совершилось открытие Спасо-Влахернского женского монастыря.
Был отстроен заново и освящен храм святого великомученика Димитрия Солунского, воссоздан собор Спаса Нерукотворного и трапезный корпус. В здании бывшей просфорной обустроили Воскресную школу. В 2002 году в качестве подворья монастырю был передана церковь Покрова Пресвятой Богородицы в селе Ново-Карцево.
К 2014 году завершились основное строительство и роспись Спасского собора и состоялось освящение восьми его приделов. Чудом уцелели и вернулись в монастырь две святыни. В годы закрытия икона Спаситель в Терновом Венце была тайно перенесена и оставлена у храма Вознесения Господня села Перемилова, находясь там до возрождения монастыря. А Влахернская икона Божией Матери оказалась в Дмитровском музее, позднее была передана в Музей древнерусской культуры и искусства имени Андрея Рублева, а в 2015 году икону возвратили монастырю.
