Сегодня нам достоверно неизвестно, когда именно поселились здесь монашествующие, неизвестны имена первых отцов-основателей обители Берлюковской. Первые монашеские поселения можно отнести к концу XII – началу XIII в.
Можно предположить, что первые поселения были пещерными. При пещерах возникла обитель Святого Николая Чудотворца и заняла обширную территорию леса над ними. Скорее всего, в то время в обители было два храма: пещерный во имя Святого Иоанна Предтечи и Святителя Николая Чудотворца – на месте сброшенных языческих истуканов. Рядом располагалось поселение Берлино, благодаря чему обитель и стала называться Свято-Николаевская Берлинская пустынь (скит).
Во всех исторических описаниях Николаевской Берлюковской пустыни существует интересное упоминание, на которое никто из исследователей до сих пор не обратил внимания. В перечне настоятелей обители указан строитель Феодорит. Он единственный из всех, кто упомянут в рукописном описании пустыни. О нем говорится, что впоследствии, около 1572 года, он был епископом Тверским (следовательно, когда Берлюковской пустыни не было – автор описания пустыни Л.И. Денисов). В результате проведенных тщательных исследований обнаружилось, что Феодорит с 1571 по 1573 год был настоятелем Макарьевского Калязинского монастыря, а с 1573 по 1578 год – епископом Тверским и Кашинским, авот в Калязин монастырь прибыл из обители Святителя Николая Чудотворца, где был строителем. Рукописное описание пустыни и рукописный синодик до нас не дошли или еще не обнаружены, но крайне интересно, из какой Николаевской обители был епископ Феодорит. При подтверждении данных это будет верный факт, доказывающий существование Берлюковского монастыря в XVI веке.
В начале XVII века Русь Святую постигло Божие попущение. Нашествие иноплеменников, гражданская война внутри страны. Казалось, страна должна погибнуть, но из подвалов Московского Чудова монастыря раздался призыв Патриарха Гермогена. Призыв был обращен ко всем русским людям. Сила Духа победила. Страна была освобождена, воцарилась династия Романовых.
На крутой берег реки Вори из разоренного поляками Стромынского Троицкого монастыря пришел иеросхимонах Варлаам. Предание добавляет, что отец Варлаам пришел около 1606 года. Была им сооружена деревянная часовня, где был водружен древний образ Святителя Николая Чудотворца. После ухода польско-литовских завоевателей вернулись сюда и монашествующие. Приходилось строить все заново: и монастырь, и поселение, которые были в равной степени сожжены и разорены захватчиками. По каким-то не известным для нас причинам новые поселенцы стали строиться по другую сторону монастыря – так появилась деревня Авдотьино. В первые годы после Смутного времени, следовательно, после 1613 года, Господь благословил намерение отца Варлаама построить новый храм. Его старанием и при содействии местных жителей был воздвигнут каменный храм во имя Святителя Николая Чудотворца. Вскоре иеросхимонах Варлаам отошел в вечность.