Икона эта известна с XII века, когда она находилась в часовне близ старинного поволжского города Городца. Впоследствии здесь был основан мужской монастырь, именовавшийся Богородице-Феодоровским. Чудотворный образ являлся главной святыней обители до 1239 года, когда монголо-татарские захватчики разорили и сожгли Городец, а икона исчезла из города.
По преданию, подтверждаемому исследованиями современных историков, в описываемое время Феодоровская икона стала моленным образом святого благоверного великого князя Александра Невского, и именно этой иконой в 1239 году великий князь Ярослав Всеволодович благословил своего сына – святого князя Александра – на брак с полоцкой княжной Параскевой. Вместе с благоверным князем Феодоровская икона путешествовала в Орду, где святой Александр отстаивал интересы Русской земли; этот образ Пресвятой Богородицы он брал с собой в военные походы; перед ликом Феодоровской иконы Божией Матери благоверный князь, приняв монашество, завершил свой жизненный путь
В память явления чудотворной Феодоровской иконы было установлено празднование, совершаемое 16/29 августа и традиционно сопровождаемое в Костроме общегородским крестным ходом из кафедрального собора к храму Спаса-на-Запрудне, воздвигнутому на месте явления святыни. Эта традиция, насильственно прерванная в ХХ веке, возрождена в 1990 году.
14 марта, по старому стилю, 1613 года в костромском Свято-Троицком Ипатьевском мужском монастыре Михаил Феодорович Романов перед ликом чудотворной Феодоровской иконы принял избрание его Земским собором на престол государства Российского.
Со второй половины XVIII столетия многие члены царской семьи, в том числе все российские императоры, начиная с Николая I, считали своим долгом посетить Кострому – «колыбель дома Романовых» – и поклониться чудотворной Феодоровской иконе Пресвятой Богородицы. В 1913 году, в ходе общегосударственного празднования 300-летия дома Романовых, Кострому посетил последний русский император Николай Александрович и его августейшая семья. Особое почитание чудотворного образа Божией Матери династией Романовых нашло свое выражение в постройке в Царском Селе Феодоровского городка с храмом во имя чудотворной Феодоровской иконы Божией Матери, а также в том, что переходившие из инославия в православную веру невесты членов царской семьи брали себе отчество «Феодоровна».