Филиппова, или Иисусова, пустынь расположена на берегу живописного Игуменского озера в двух с половиной километрах к востоку от монастыря. В середине XVI века святитель Филипп, будучи игуменом монастыря, любил удаляться сюда для безмолвной молитвы и богомыслия. Здесь, перед избранием игумена Филиппа митрополитом Московским, во время молитвы явился ему Иисус Христос в терновом венце и оковах. Как повествует летопись, «на месте этого явления брызнули из земли струи чистой ключевой воды».

В 1565 году игумен Филипп собственноручно углубил источник и поставил над ним деревянную часовню. В ней было помещено деревянное резное изображение Иисуса Христа «в подобии им виденном».

В 1839 году при настоятеле архимандрите Иларии вместо старой обветшалой часовни построили новую. Старая часовня, хранящая память о святителе Филиппе, была перенесена на другое место, недалеко от прежнего.

В 1854 году часовня была перестроена в храм в честь иконы Божией Матери «Живоносный Источник». В нем хранились резное изображение Иисуса Христа и камень, служивший святителю возглавием вместо подушки. Колодец с целебной водой, выкопанный святителем Филиппом, находился в храме перед солеей. По сторонам церкви были поставлены колокольня и беседка одинаковой формы.

События Крымской войны помешали освятить храм сразу после его постройки, и это произошло лишь в августе 1856 года. Настоятель монастыря архимандрит Александр сообщал в Синод, что освящение сопровождалось крестным ходом при большом стечении братии и богомольцев, «к коему радостному торжеству и самая суровая погода переменилась и утешила нас отменно ясным, тихим и теплым днем».

Во второй половине ХIХ века был построен и каменный келейный корпус для проживания немногочисленной братии и настоятелей монастыря, любивших посещать пустынь. В летнее время это место, связанное с великим преобразователем монастыря и мучеником Церкви за веру и правду, было и остается до настоящего времени местом паломничества многочисленных богомольцев.

После закрытия монастыря, во времена СЛОНа, с 1925 года в пустыни располагался один из отделов Соловецкого общества краеведения — Биосад. Здесь усилиями заключенных проводилась большая работа по изучению и охране природы Соловков. В 1930 году в пустыни разместилась вначале биологическая лаборатория, а затем Центральная лаборатория Йодпрома. С середины февраля по конец августа 1935 года здесь работал в заключении священник Павел Флоренский, известный мыслитель и ученый ХХ века. В лаборатории с ним трудились ученые Р. Н. Литвинов, Н. Я. Брянцев. В тяжелейших условиях лагеря они сумели организовать и наладить высокоэффективное производство различных продуктов переработки водорослей. Полученные ими результаты превзошли мировые достижения того времени. Все трое ученых были расстреляны в 1937 году.

В начале 1930-х годов церковь в честь иконы Божией Матери «Живоносный Источник» сгорела. Вероятно, через несколько лет были разобраны и часовни.

29 августа 2002 года в Филипповой пустыни, на месте разрушенного храма в честь иконы Божией матери «Живоносный Источник», установлен шестиметровый поклонный крест, изготовленный в кресторезной мастерской монастыря на средства Московской международной детской киношколы.

В 2004 году возобновлена монашеская жизнь в Филипповой пустыни. Для уединения, молитвы и отдыха туда стали поочередно приходить монахи.

В августе 2007 года, к празднику Преображения Господня, в Филипповой пустыни закончены основные работы по реставрации жилого братского корпуса XIX века.

4 июля 2011 года, в связи с началом археологических работ, состоялось перенесение поклонного креста на холм за келейным корпусом, где раньше стояла восьмигранная деревянная часовня.

В ходе исследований Археологической экспедицией САФУ был целиком вскрыт фундамент церкви во имя иконы Божией Матери «Живоносный Источник». Площадь раскопа составила более 240 кв. метров. В процессе последовательного снятия слоев были обнаружены следы пожара 1931 года, уничтожившего храм. Во время раскопок была собрана коллекция находок церковной утвари, а также предметов, относящихся к эпохе Соловецкого ГУЛАГа.

Было обнаружено местонахождение древней надкладезной часовни, хранившей память о святом игумене Филиппе.

Архитекторы приступили к разработке проекта реставрации, и в скором будущем начнутся строительные работы.

На престольный праздник в честь иконы Божией Матери «Живоносный Источник» в пустыни ежегодно совершается молебен с водоосвящением.