Монахи почали оселятися у цій місцевості ще у ІІІ ст. Вони переважно були пустельниками, що селилися поодиноко в печерах. Лише на свята монахи збиралися біля Неопалимої Купини - місця, де Господь промовляв до Мойсея з палаючого куща, та проводили там спільні Богослужіння.
У період правління імператора Констянтина монахи звернулись до його матері, св. Олени, з проханням про будівництво невеликої церковці для монахів та притулку від нападу кочівників. Їхнє прохання було виконано, і вже через декілька десятиліть монастир біля гори Синай був знаний між християнами Сходу.
Подальший розвиток монастиря припадає на VІ ст., коли імператор Юстиніан наказав звести могутні фортечні стіни, які оточили попередні споруди і ту першу невелику церкву, що збереглася до теперішнього часу.
За часів арабського завоювання території Синаю монахи направили делегацію до Мухаммеда і заручилися його заступництвом та отримали охоронну грамоту.
Монастир, як і раніше, є традиційним місцем християнського паломництва. Тут зберігаються мощі святої великомучениці Катерини, які були віднайдені монахами Синайського монастиря. Щодня віруючим відкривають доступ до мощів святої. На згадку про поклоніння мощам монахи дарують паломникам срібний перстень із зображенням серця зі словами «свята Катерина» на грецькій мові.
Головний храм монастиря – церква Преображення Христового, спорудження якої відноситься до часів правління імператора Юстиніана. Над вхідними дверима зберігся грецький напис: «Ось Господні ворота, праведники ними ввійдуть» (Пс.118, 20). Головною прикрасою храму є мозаїка Преображення Господнього, виконана в першій половині VI століття придворними майстрами, надісланими Юстиніаном для прикраси монастиря. У вівтарі храму, в мармуровій раці зберігаються мощі святої Катерини.
За вівтарною частиною храму Преображення знаходиться каплиця Неопалимої Купини, побудована на тому місці, де Бог розмовляв з Мойсеєм. Виконуючи біблійну вказівку, кожен, хто входить сюди, має знімати тут своє взуття. Каплиця є однією з найдавніших монастирських будівель, її згадують ще в кінці IV століття паломники монастиря. Каплиця має престол, розташований не як завжди над мощами святих, а над корінням Купини. Для цієї мети кущ був пересаджений за декілька метрів від каплиці, де продовжує рости далі. У каплиці немає іконостасу, який приховує вівтар від віруючих, і паломники можуть бачити під престолом місце, де росла Купина. Воно позначено отвором у мармуровій плиті, закритій срібним щитом.
Монастир чудом вцілів від руйнувань, Господь охоронив свій дім від грабежу, підпалу, катаклізмів. Завдяки цьому у монастирських стінах зберігається унікальне зібрання книг. Крім цього, збереглося 3304 манускрипти і близько 1700 сувоїв. Дві третини написані грецькою мовою, інші – арабською, сирійською, грузинською, вірменською, коптською, ефіопською і слов'янськими мовами. Крім цінних манускриптів у бібліотеці зібрані також 5 000 книг, деякі з яких відносяться до перших десятиліть друкарства. Крім книг релігійного змісту, в бібліотеці монастиря зберігаються історичні документи, грамоти із золотими печатками візантійських імператорів, патріархів і турецьких султанів.
Синайський монастир розташований в особливому місці, де Господь розмовляв з Мойсеєм та вручив йому скрижалі завіту, подарувавши людству заповіді. Саме вірність Божим заповідям та сильний дух молитви відчуваються в монастирських стінах, вказуючи десяткам тисяч паломників, що зберігання Божих заповідей є найпевнішою дорогою до неба.