Bizantijos epochos pradžioje, aplink Trabzoną esančiuose kalnuose buvo pastatyta daug vienuolynų. Jie buvo krikščioniškų žemių pasienio tvirtovės. Sumelos vienuolynas buvo vienas iš didžiausių čia esančių vienuolynų. Nežiūrint, kad Altindere slėnyje visus metus yra lietingas ir drėgnas klimatas, šis vienuolynas išsilaikė geriausiai.

Pagal legendą, šventos Mergelės Panagijos Sumelos (gr. Παναγία Σουμελά - iš σου Μελά, t. y.. iš „Juodojo kalno“) vienuolyną pastatė 386 m. iš Atėnų atvykę du vienuoliai, Barnaba (pravoslavų vadinamas Varnava[1]) ir Sofronijus, kai kalnų oloje rado Mergelės Marijos ikoną.

Vienuolynas ne kartą buvo sugriautas, nuniokotas ir vėl atstatytas. VI a. Justiniano I nurodymu vienuolynas buvo atstatytas ir išplėstas imperatoriaus karvedžio Belisarijaus pastangomis.

Bizantijos imperatoriai rūpinosi Sumelos vienuolynu ir jis buvo turtingiausias ir įtakingiausiasTrapezundo imperijos vienuolynas valdant Komninų dinastijai. Vienuolynas dabartines formas įgavo XIII a. valdant Trapezundo imperatoriui Aleksijui III, kai vienuolynas gavo didelę paramą iš imperijos iždo. Imperatoriaus sūnus Manuilas III ir vėlesni valdovai nuolat rėmė Sumelos vienuolyną.

1461 m. žlugus Trapezundo imperijai, osmanų sultonas Mehmedas II, sultonato įstatymu, vienuolynui suteikė teises ir privilegijas, kurias išsaugojo ir vėlesni imperijos sultonai. Vienuolių, piligrimų ir keliautojų tarpe Sumelos vienuolynas išliko populiarus iki XIX a.

Po Turkijos nepriklausomybės karo ir 1923 m. pasirašytos Lozanos sutarties, Turkiją palikus graikams, Sumelos vienuolynas buvo apleistas. Vienuolyno relikvijos, tarp jų ir Panagijos Sumelos ikona, 1931 m. išvežtos į Graikiją.

Dabar Sumelos vienuolynas yra turizmo objektas. Turkijos vyriausybės užsakymu yra atliekami restauracijos darbai.

Duomenų apie vienuolyno įkūrėjų palaidojimo vietą nėra, o rugpjūčio 18 d. yra vienuolyno įkūrėjų atminimo diena[2].