הנזירים הראשונים התיישבו במערות שבאזור החל מהעשור השני של המאה ה-13, שחצבו את המבנים ישירות מתוך הסלע. מנזר מיכאל הקדוש נחצב לתוך אבן הגיר הסלעים בין 1218 ל-1235 לכבוד יואכים, שמאוחר יותר הפך לפטריארך של בולגריה. כנסיית ההשתנות נחצבה עוד לפני מנזר מיכאל, לאחר שיואכים חזר מהר אתוס והתיישב על גדות הרוסנסקי לום, אחד מיובליו של הדנובה.

הצארים הבולגרים איבן אלכסנדר ואיוון אסן השני העניקו למתחם המנזרים מספר מתנות מזהב, וכתודה על כך הוכנו פרסקאות על חלק מקירות הכנסיות שבהם מתוארים שני השליטים.

במשך ארבע מאות שנים נחצבו עבור מנזר מיכאל מספר קפלות, כנסיות ותאי מגורים עבור הנזירים. בשיא פריחתו של המתחם היו בו כ-40 כנסיות וכ-300 מבנים אחרים, אך רובם לא השתמרו. בשלהי ימי הביניים כנסיית יואכים הקדוש נהפכה על ידי הפטריארכיה הבולגרית למרכז של מסורת ההזיקאזמו הבולגרית. המשמעות העיקרית של דוקטרינה דתית זו היא השחרור של כל תשוקות האדם על מנת להתאחד עם האל באופן מלא. למתחם המנזרים היו קשרים הדוקים עם וליקו טרנובו, שהייתה עיר הבירה של בולגריה. לאחר שבולגריה נכבשה על ידי האימפריה העות'מאנית מעמדו של המתחם נשמר לתקופה מסוימת, אך לאורך השנים החלה מגמה של דעיכה בחשיבותו.

הנזירים אכלסו את המערות עד המאה ה-17. החל מאותה תקופה חלק מהפרסקאות שכיסו את הקירות נהרסו כתוצאה מבליה, אך גם כתוצאה מפלישות הטורקים לאזור.

ב-22 באוקטובר 1979 הכריז אונסק"ו על מתחם הכנסיות כאתר מורשת עולמית, וציין במיוחד את הפרסקאות בכנסיית מרים. אולם, עד לאותה תקופה הפרסקאות היו אתר תיירות מבוקש ונחשפו לתנאים לא טובים של אור, לחות וטמפרטורה, ובשנות ה-80 נאסר על הציבור לגשת אליהם. בתחילת שנות ה-2000 אונסק"ו סייע בשיקום המתחם, והוא נפתח לציבור מחדש.