In epoca romana Patmo era un luogo d'esilio, in cui secondo la tradizione l'evangelista Giovanni avrebbe scritto il libro dell'Apocalisse. Patmo è infatti citata esplicitamente nell'opera come luogo in cui egli avrebbe avuto le sue visioni, e la caverna in cui ciò sarebbe avvenuto è considerata come uno dei luoghi più importanti da parte della Chiesa greco-ortodossa.

Il monastero venne fondato nel 1088 dal monaco asceta di origini della Bitinia Cristodulo che, in cerca di pace e isolamento, aveva abbandonato il Monte Latros in Asia Minore, attaccato dai Turchi selgiuchidi, per rifugiardi prima a Coo (dove fondò il monastero della Madre di Dio) e successivame Patmos. Qui, dopo aver ottenuto a Costantinopoli dall'imperatore Alessio I Comneno la permuta dei terreni di Coo con quelli più aridi e deserti di Patmos assieme a una cospicua sovenzione, fondò al centro dell'isola il nuovo monastero consacrato a san Giovanni il "Teologo". Tale fondazione determinò anche il punto di partenza per il popolamento e lo sviluppo dell'isola, e per la ripresa della venerazione della "sacra grotta" dell'Apocalisse[1]. Nonostante fossero previste forti mura difensive, il primo cantiere fu attaccato dai pirati, che costrinsero Cristodulo a rifugiarsi in Eubea, dove morì nel 1093, non prima di aver esortato i suoi monaci a proseguire la costruzione del monastero di Patmos, dove avrebbe voluto che poi le sue spoglie mortali venissero traslate[1]. Appena sette mesi dopo la sua scomparsa, nell'ottobre di quell'anno, i monaci fecero infatti rientro a Patmos con le spoglie del fondatore. Nel 1088 ottennero dall'imperatore bizantino l'esenzione da gravami fiscali e l'indipendenza sovrana, anche se nel 1132 il monastero passò sotto la competenza del Patriarcato ecumenico di Costantinopoli con proclama di Giovanni IX Agapeto. Nonostante le molteplici incursioni nemiche, il monastero, ormai saldamente difeso, prosperò nei secoli successivi, arrivando ad ospitare a fine del XII secolo circa 150 monaci, con numerose provvgioni da parte di vescovi e patriarchi[1].

Con la quarta crociata tutto il Dodecaneso entrò a far parte dell'Impero latino di Costantinopoli (1204), e Patmos venne assegnata alla Repubblica di Venezia nel 1207. Nonostante ciò il monastero continuò a prosperarae per tutto il XIII secolo, acquisendo possedimenti terrieri anche ben oltre i confini dell'isola e dando ospitalità a molti esuli di Costantinopoli dopo il sacco, che presero dimora nell'isola nonostante ciò andasse contro le iniziali disposizioni di Cristodulo, che avrebbe voluto tenere i laici lontani dall'insediamento dei religiosi. Dal 1259 l'imperatore Michele VIII Paleologo offrì ripetutamente aiuti al monastero, che ne trase una notevole ascesa economica, ma nel secolo successivo l'avanzata dei Turchi a spese dell'Impero ridusse considerevolmente l'influenza imperiale in quest'area, facendo entrare l'isola nell'orbita dei Cavalieri ospitalieri di San Giovanni (a Rodi dal 1309-1310)[1]. Il monastero in quel periodo mantenne una certa indipendenza e un trattamento privilegiato che permetteva il mantenimento delle sue numerose proprietà, ma col presupposto di versare periodicamente cospicue tasse ai cavalieri. XIV e XV secolo segnarono nuovo traguardi spirituali e materiali, ad esempio con l'ampliamento della biblioteca, che conteneva già volumi risalenti all'epoca della fondazione, la fondazione di uno scriptorium di amanuensi e l'abbellimento con icone (spesso della rinomata scuola cretese grazie ai contatti dei monaci su quell'isola, in cui possedevano vasti terreni), arredi e altro[1].

I monaci capirono presto che l'impero bizantino era ormai al tramonto, ed è tradizione che due anni prima della caduta di Costantinopoli del 1453 essi mandarono un'ambasceria al sultano turco ad Adrianopoli per negoziare l'assoggettamento dell'isola ai nuovi padroni, ottenendo per questo condizioni particolarmente vantaggiose che impedirono il saccheggio dell'isola e l'insediamento su di essa di una guarnigione permanente di soldati turchi[1]. I buoni rapporti con Maometto II sono tradizionalmente testimoniati da un sigillo e da una lampada di fattura islamica che sarebbero stati donati dal sultano nel 1454 e che sono ancora conservati nel museo del monastero. Ciò non esonerò tuttavia il monastero dal versare onerose tasse. Protezione e favori furono comunque riconfermati da varie autorità religiose e politiche nei secoli a venire[1].

Nel XVII secolo il monastero entrò tuttavia in una profonda crisi, causata da eventi quali le disastrose scorrerie veneziane del Morosini (1659) o la perdita dei cospicui terreni sull'isola di Creta in seguito alla conquista di quest'ultima da parte degli Ottomani (1645-1669)[1]. Dal punto di vista culturale fu importante, nel 1713, la fondazione presso la sacra grotta della scuola Patmiada, una vera e propria Università teologica retta dai monaci, che irradiò la cultura religiosa in tutto il mondo ortodosso per quasi duecento anni, rinascendo poi dal 1947 come Scuola Ecclesiastica[1].

Durante la Rivoluzione greca del 1821 a Patmos l'abate fu il secondo a innalzare la bandiera della rivoluzione, ma tuttavia l'isola rimase nelle mani dell'Impero ottomano fino al 1912, quando fu occupata dagli Italiani. Se amministrativamente l'isola fu assoggetata, dal punto di vista religioso il monastero godette sempre di una certa indipendenza (gestendo anche le scuola sull'isola e l'assistenza medica agli isolani), revocata tuttavia quando l'abate a più riprese chiese al generale Ameglio l'annessione alla Grecia, attirando misure repressive e restrittive[1]. Nel 1943 agli Italiani subentrarono i Tedeschi e, a guerra finita, gli Inglesi. Infine, col trattato di Parigi del 1947 tutta l'isola, col Dodecaneso, fu finalmente annessa alla Grecia, con effetto dal 7 marzo 1948[1].

Nel 1999 il monastero di San Giovanni e l'abitato di Chora sono entrati nella lista del Patrimonio dell'Umanità dell'UNESCO.