ככל הנראה החלו נזירים פורשים להתיישב במערות ובנקיקים במטאורה בתחילת המאה ה-11. ב-1160 לערך הוקמה למרגלות עמודי הסלע קפלה קטנה שהוקדשה לבתולה מדופיאני (Σκήτη Σταγών ή Δούπιανη) ואשר הייתה חלק ממקום פרישה נזירי בשם זהה[1]. בשל פלישת העות'מאנים ליוון ובשל חוסר היציבות הפוליטית שאפיינה את המאה ה-14, החלו נבנים מנזרים על פסגותיהם הבלתי נגישות של עמודי הסלע. הקמתו של מנזר מגאלו מטאורו, המנזר הראשון במטאורה, מיוחסת לנזיר אתנאסיוס ולתשעה נזירים נוספים מהר אתוס. אלה הגיעו למקום ב-1344 והקימו את המנזר בין השנים 1356–1372. לפי האגדה נישא אתנסיוס אל ראש הצוק על כנפי נשר, והקמת המנזרים במקום כל כך לא נגיש מוסברת בהתערבות אלוהית. במאה ה-15 כבר שכנו במטאורה 24 מנזרים.

המנזרים נבנו בסגנון המאפיין את מנזרי הר אתוס. הם הוקמו ישירות על הסלע ללא יסודות, והגישה אליהם הייתה באמצעות סולמות ארוכים במיוחד או באמצעות סלים ורשתות שחוברו לחבלים, והשתלשלו ממנופים. החבלים הוחלפו רק כאשר "האל איפשר זאת", עם היקרעם, דבר שעלה בחיי אדם[2][3]. המנזרים שגשגו עד המאה ה-17 ומאז הולכת ומצטמצמת אוכלוסיית הנזירים במקום, עד לכשליש מתקופת הזוהר.

במלחמת העולם השנייה הופצצה מטאורה וחלק מיצירות האומנות שנשמרו בה נגנבו. הקדמה הביאה לסלילת כביש המחבר בין המנזרים ולחציבת מדרגות בסלעים המובילות אליהם. התפתחות זו הקלה על הנגישות למקום, והפכה אותו למוקד תיירותי פופולרי. עקב כך עזבו את מטאורה חלק מהנזירים, חלקם להר אתוס וחלקם למקומות אחרים, וכיום פועלות קהילות נזירים קטנות רק בששת המנזרים שנותרו במטאורה; ארבעה מהם מאוישים על ידי נזירים ושני האחרים על ידי נזירות. בכל אחד מהמנזרים מתגוררים נזירים בודדים, ולמבנים ערך אדריכלי ואומנותי רב בהרבה על חשיבותם הדתית.