С апреля 1906 г. обитель возглавляла постриженица Княгинина монастыря монахиня София. При ней были построены кельи и хозяйственные службы, возведено двухэтажное здание церковноприходской школы (1907 г.), сооружён водопровод (1911 г.). 21 июля 1913 г. был заложен, а к 1918 г. под руководством владимирского епархиального архитектора Леонида Михайловича Шерера возведён кирпичный собор во имя Святой Троицы с тремя приделами, установлен крест. Исследователи считают, что по форме и деталям Троицкий храм близок к Вознесенской церкви в городе Камешково Владимирской области, спроектированной Николаем Дмитриевичем Корицким. По преданию, когда ковровские послушницы обратились к протоиерею Иоанну Кронштадтскому за благословением на строительство Троицкой соборной церкви, пастырь сказал: «Храм-то вы построите, а вот служить вам в нём не придётся». Действительно, церковь не была освящена, богослужения в ней не совершались. Община славилась подсобным хозяйством, молочной фермой, продукция которой считалась лучшей в Ковровском уезде. Ежегодные доходы общины составляли 12 тыс. руб. В июле 1920 г. Ковровский уездный исполком принял решение о национализации всех построек Знаменской общины, рекомендовав разместить в них дом для призрения престарелых. В 1922 г. всё имущество общины было национализировано, монастырские здания переданы располагавшемуся рядом Ковровскому пулемётному заводу. Некоторые постройки, часовня, приусадебное хозяйство были разорены. Судьба сестёр исследователям неизвестна. К концу 1990 гг. бывший Троицкий храм и другие постройки находились в ведении ОАО «Завод имени В.А. Дегтярёва», корпус монастырской школы занимал наркологический диспансер. В 2006 г. Свято-Троицкий храм был возвращён РПЦ. 3 октября того же года указом архиепископа Владимирского Евлогия (Смирнова) в Ковров были направлены три насельницы из муромского Свято-Троицкого монастыря. Решением Священного Синода от 22 марта 2011 г. ковровская монашеская община была преобразована в общежительный монастырь, 10 апреля того же года настоятельница Афанасия (Воловик) возведена в сан игуменьи. К июню 2014 г. в Ковровском женском монастыре проживало около 15 насельниц. Богослужения совершаются в Троицком храме, на который установили купол и крест. В обители есть звонница (2009 г.), действует воскресная школа и монастырская библиотека.