Este ctitoria lui Duca Vodă. Construirea mănăstirii s-a desfăşurat între 1668-1672; lucrările au fost conduse de arhitectul şi pictorul Gligorie Cornescu.
Biserica mănăstirii este construită în plan trilobat; pictura în frescă a suferit intervenţii în secolele al XVIII-lea şi al XIX-lea. Dintre construcţiile importante din incinta mănăstirii amintim casa domnitorului Gheorghe Duca,, o clădire cu etaj şi două rănduri de pivniţe suprapuse; la etaj se află stăreţia, Sala Gotică şi o altă construcţie în care a fost instalată baia domnească.
Zidurile incintei (1670), înalte de aproape 7m, sunt prevăzute cu meterezeşi turnuri mici de apărare. Cu ocazia lucărilor de apărare şi repictare dintre anii 1827-1837, mai multe obiecte de cult din vremea ctitorului au fost înstrăinate. Nicolae Costin a scris că Gh. Duca înzestrase mănăstirea „cu multe odoare şi obiecte scumpe”; dintre acestea s-a păstrat numai un orar din catifea roşie, lucrat de doamna Anastasia, soţia lui Duca, cu fir de aur şi argint.
În biserica mănăstirii se găsesc mormintele lui Gh. Duca şi ale fiicei sale, Maria.
Mănăstirea Cetăţuia a avut şi un rol cultural, aici aflându-se o tipografie grecească, ce a funcţionat până în anul 1682. Începând din a doua jumătate a secolului al XIX-lea a fost lăsată în paragină şi a devenit o ruină. Abia din 1910 s-au efectuat lucrări serioase de restaurare.
Între 1964-1971 au fost executate iarăşi lucrări de restaurare: turnul-clopotniţă şi-a recăpătat forma sa originală, baia a fost refăcută, zidurile incintei şi bastioanele, de asemenea, iar palatul lui Duca Vodă a fost consolidat.