Mănăstirea Solca a fost construită între anii 1612 și 1622 de domnul Ștefan Tomșa al II-lea al Moldovei. Documentul de danie din 18 octombrie 1614 menționează că prin bunăvoința lui Dumnezeu, domnia mea am început și am făcut biserică și mănăstire în locul cel arătat de Dumnezeu nouă, ce se numește Solca, care s-au sfințit întru pomenirea sfinților și întru tot lăudaților Apostoli Petru și Pavel. Biserica mănăstirii a fost începută în 1612 și sfințită în 1614, dar celelalte construcții – stăreția, chiliile pentru călugări și zidurile împrejmuitoare cu cele patru turnuri – au fost isprăvite în 1622, în cea de-a doua domnie a lui Ștefan Tomșa. Tot atunci, domnul a înzestrat mănăstirea cu odoare, veșminte și cărți de cult necesare pentru biserică, dar și cu sate, mori și vii, pentru a acoperi nevoile ei economice.

Mănăstirea Solca a fost întemeiată ca mănăstire cu obște de călugări, iar primul stareț atestat este Pangratie (1615–1625).

Biserica mănăstirii este construită în stil moldovenesc, cu elemente gotice și bizantine, în plan treflat, și este una din cele mai zvelte mănăstiri din Moldova medievală, având 36 metri înălțime până în vârful turlei, fiind depășită doar de Dragomirna (42 metri).

Domnul Ștefan Tomșa a gândit biserica mănăstirii Solca drept necropolă voievodală – loc de odihnă veșnică pentru el și familia sa –, dar nu a mai apucat să fie înmormântat aici, deoarece a fost mazilit din domnie la 1623 și a murit pe malurile Bosforului. Totuși, în biserică găsim piatra de mormânt a Saftei, fiică de mare boier (†1683), și cea a lui Andrei Abaza, vornic (†1707), posibili binefăcători ai locașului.

După epoca lui Ștefan Tomșa, alți boieri și domni ai Țării Moldovei au sprijinit și au înzestrat Mănăstirea Solca. În 1635, logofătul Cârstian a construit un turn și un zid de piatră la mănăstire. Alte danii au mai făcut domnii Miron Barnovschi (1626–1629) și Vasile Lupu (1634–1653).

Ultima perioadă de înflorire a Mănăstirii Solca a fost sub conducerea arhimandritului Vartolomei Mazereanu (1768–1774), care mai înainte fusese stareț la Mănăstirea Putna. Arhimandritul Vartolomei a înzestrat Mănăstirea Solca cu o Sfântă Evanghelie, cărți de cult și icoane. Tot aici a scris „Condica Mănăstirii Solca”, a întocmit un „Letopiseț al Moldovei” și a condus o școală duhovnicească pentru pregătirea monahilor și a preoților.

La 1775, Imperiul Habsburgic a ocupat Bucovina și, la scurtă vreme, a desființat toate mănăstirile existente aici, lăsând deschise doar Putna, Sucevița și Dragomirna.

La 29 aprilie 1785, Mănăstirea Solca a fost și ea închisă, cei 11 călugări au fost alungați, iar chiliile de lemn au devenit locuințe pentru angajații depozitului de sare. Ultimul stareț atestat al mănăstirii a fost Artemon (1783–1785). O parte din patrimoniul mănăstirii – cărțile, veșmintele, odoarele – a fost trimis la Mănăstirile Putna, Sucevița, Dragomirna și Sfântul Ioan de la Suceava, iar altă parte s-a pierdut.

Mănăstirea Solca a fost transformată în biserică parohială și cu acest regim a funcționat până în noiembrie 2020. În 1810, austriecii au înființat fabrica de bere Solca, iar beciurile mănăstirii au fost transformate în depozite pentru fabrică. În felul acesta, Mănăstirea Solca a îndurat efectele secularizării vieții religioase în Bucovina, dictate de guvernarea austriacă.

Mănăstirea Solca a suferit, de-a lungul timpului, vitregiile istoriei. În 1871, un incendiu a distrus trapeza și fostele chilii călugărești, iar stăreția a fost dărâmată în timpul Primului Război Mondial. A urmat o epocă de reparații și refaceri. Catapeteasma veche a bisericii a fost schimbată în 1885 cu un iconostas pictat de Epaminonda Bucevschi. În 1902, arhitectul austriac Karl Romstorfer a făcut modificări arhitecturii bisericii, desființând zidurile care încadrau camera mormintelor și refăcând acoperișul.

Ultimele lucrări de reparații datează din anii 1985–1990.

La 18 noiembrie 2020, Permanența Consiliului Eparhial al Arhiepiscopiei Sucevei și Rădăuților a hotărât redeschiderea ctitoriei istorice a domnului Ștefan Tomșa ca mănăstire cu obște de călugări, așa cum a fost dintru început. Aceasta a fost inițiativa Înaltpreasfințitului Părinte Arhiepiscop Calinic al Sucevei și Rădăuților, ca parte din programul de reînființare a mănăstirilor din Bucovina închise de Imperiul Habsburgic. Este o reparare a unei nedreptăți istorice făcută Mănăstirii Solca, dar și o responsabilitate față de ctitorii ei și față de patrimoniul religios și cultural al Bucovinei.

La 11 ianuarie 2021, Sinodul Mitropoliei Moldovei și Bucovinei a binecuvântat redeschiderea Mănăstirii Solca, după 236 de ani, iar primul stareț la reînființare – al 25-lea după Artemon (1783–1785) – este părintele protosinghel Elefterie Ionesie, cu metania din Mănăstirea Putna. Împreună cu credincioșii orașului Solca și cu sprijinul autorităților locale, se dorește refacerea complexului monahal al Mănăstirii Solca (ziduri de incintă, chilii călugărești, trapeză, stăreție) și înființarea unui muzeu mănăstiresc, în care să se adune și să se păstreze vechile odoare risipite ale Solcăi. Este o datorie morală și spirituală care cade pe umerii noștri, ai creștinilor ortodocși din Bucovina.

Mănăstirea Solca este inclusă pe lista monumentelor istorice de categoria A din județul Suceava (de importanță națională și universală), având următoarele componente: Biserica Sfinții Apostoli Petru și Pavel (1614–1622); ruine de chilii (1622); beciuri (1622); zid de incintă (1622); turnuri (1622); clopotniță (1622).