Обитель расположена на территории Центральной усадьбы Воронежского заповедника. Это один из самых древних монастырей региона, основанный в 1677 году в непролазных дубовых лесах ― толщах, отсюда и название святого места. Основателем считается отшельник Константин, который занимался разведением пчел и сбором меда. Периодом расцвета обители стал XIX век: были построены каменный храм Преображения Господня, двухэтажный братский корпус с домовой церковью Успения Пресвятой Богородицы, гостиничный и трапезные корпуса. Но в 1929 году обитель закрыли, ее территория использовалась для создания заповедника. В 1994 году монастырь вернули верующим. Сегодня здесь проживает несколько монахинь и послушниц, а также ведутся восстановительные работы.
