Το μοναστήρι του Προφήτη Ηλία ιδρύθηκε το 1625 από τους μοναχούς Νεόφυτο και Γρηγόριο, οι οποίοι ήταν μοναχοί στο μοναστήρι “Νέα Μονή” της Χίου.
Στις αρχές του 17ου αιώνα ο Νικόλαος Ιακώμου από το Καρλόβασι, είχε χτίσει μια εκκλησία προς τιμήν του Προφήτη Ηλία, στον ίδιο χώρο που βρίσκετε και το μοναστήρι. Αργότερα μετακόμισε στη Χίο, αλλά η αγάπη του για τον Χριστιανισμο, τον οδήγησε να δωρίσουν την εκκλησία του Προφήτη Ηλία, σε δύο μοναχούς της “Νέας Μονής” της Χίου, τον Νεόφυτο και τον Γρηγόριο. Αργότερα ο δωρητής Νικολάου Ιακώμου έγινε και ο ίδιος μοναχός στη “Νέα Μονή” της Χίου, και μετονομάστηκε σε Νικόδημο.
Μετά τη δωρεά της εκκλησίας, οι δύο μοναχοί πήγαν στη Σάμο και εγκαταστάθηκαν στην περιοχή του ναού. Αρχικά κατασκεύασαν μερικές καλύβες για να καλύψουν τις στεγαστικές ανάγκες τους, αλλά και να προσελκύσουν κι’ άλλους μοναχούς. Στη συνέχεια, κατεδάφισαν την υπάρχουσα εκκλησία και ανήγειραν νέα μεγαλύτερη και πιο άνετη εκκλησία και έτσι ξεκινάει η ιστορία του μοναστηριού. Στις διαθήκες τους, οι δύο μοναχοί δώρισαν το μοναστήρι στην “νέα μονή” της Χίου.
Η σημερινή εκκλησία της μονής χτίστηκε το 1739 και είναι τύπου μονόκλιτη θολωτή βασιλική με τρούλο. Η εκκλησία είχε αξιόλογες τοιχογραφίες που καταστράφηκαν με την πάροδο του χρόνου. Σήμερα λίγες είναι οι τοιχογραφίες που έχουν απομείνει, μία στο Ιερό Βήμα και τέσσερις στο υπόλοιπο της εκκλησίας. Η χρηματοδότηση για την κατασκευή των τοιχογραφιών αυτών, είχαν προέλθει από χρήματα που βρέθηκαν τυχαία, κατά τη διάρκεια της καλλιέργειας σε κτήμα της μονής, στην περιοχή «Πεταλίδες» (μεταξύ Καρλόβασι και το χωριό Αγίου Κωνσταντίνου). Πριν από αυτές τις τοιχογραφίες υπήρχαν άλλες οι οποίες χειροτονήθηκαν το 1787 από τον καλλιτέχνη Ιωάννη Σάμιο. Το τέμπλο του ναού είναι όμορφο έργο ξυλογλυπτική τέχνης, το οποίο δημιουργήθηκε από τον Γιακουμή και τους βοηθούς του, Κωνσταντίνο και Μανουήλ από τη Χίο στο 1739. Αξιοσημείωτη είναι και οι φορητές εικόνες του τέμπλου, όπως οι εικόνες του Χριστού, της Παναγίας, του Αγίου Ιωάννη του Βαπτιστή και του Προφήτη Ηλία που είναι επάργυρη του 1804. Στο μέσον του δαπέδου του ναού, υπάρχει μαρμάρινη πλάκα, στην οποία είναι χαραγμένα ο δικέφαλος αετός, οι πρωτόπλαστοι, ανθρώπινο κρανίο και οστά χιαστί. Κάτω από την μαρμάρινη πλάκα βρίσκονται ανθρώπινα οστά, που πιθανότατα ανήκουν στους ιδρυτές της μονής, τους μοναχούς Νεόφυτο και Γρηγόριο.
Η βιβλιοθήκη της Μονής περιέχει αρκετά βιβλία Πατριαρχικά γράμματα, αυτοκρατορικά χρυσόβουλα, και μερικά χειρόγραφα, από τα οποία το σημαντικό είναι το χειρόγραφο ευαγγέλιο σε μεμβράνες και η Βίβλος του 1518.
Το μοναστήρι ήταν κλειστό, για πολλά χρόνια, το 2008 ανακαινίστηκε και στελεχώθηκε με έναν μοναχό.