Институт создан по инициативе жены цесаревича Александра Николаевича (будущего императора Александра II) Марии Александровны и по воле императора Николая I, подписавшего указ об учреждении Института, носил её имя. Постановление об учреждении женского учебного заведения принято дворянским собранием Нижегородской губернии в 1842 г., но открылся он только в апреле 1852 г. Первой начальницей института была назначена вдова бывшего управляющего Московской палатой государственных имуществ Наталья Львовна Ренкевич.
После женитьбы цесаревича Александра Николаевича на Марии Александровне в 1841 году она стала инициатором создания в Нижнем Новгороде института благородных девиц для обедневших дворян. 11 декабря 1841 года на общем собрании нижегородского дворянства было решено провести сбор средств для строительства, а Г. И. Кизеветтеру поручено подыскать строительную площадку. В Тамбове запросили план-фасады уже существовавшего подобного учебного заведения[1].
Барон А. И. Дельвиг исследовал грунт и 7 октября 1846 года поручил разработку проекта городскому архитектору Л. В. Фостикову. 28 марта 1847 года Нижегородская строительная комиссия рассмотрела планы фасадов и потребовала более тщательно проработать архитектуру флигелей. 10 января 1848 года проект был утверждён и к концу 1857 года сообщалось, что постройка института «совершенно оканчивается», хотя в следующий строительный сезон проводились отделочные работы. В 1856 году к зданию был проведён водопровод[1]. Инспектировать новое здание приезжал из Санкт-Петербурга главный архитектор Ведомства учреждений императрицы Марии П. С. Плавов.
Пока шло строительство, первые 25 воспитанниц 23 апреля 1852 года начали обучение в доме купца Рычина на Ильинской улице (ныне это здание является главным корпусом Нижегородского архитектурно-строительного университета). В институте преподавали историю, Закон Божий, географию, русский язык, словесность, арифметику, французский и немецкий языки, рисование, музыку, пение, танцы и рукоделие. В 1855 году в институте обучалось уже 55 девиц, две из них содержались на стипендию будущей императрицы Марии Александровны. С переводом института в новое здание число воспитанниц достигло нескольких сотен[1].
Мариинский институт являлся закрытым перворазрядным учебным заведением, преимущественно для дочерей потомственных дворян и военных чинов не ниже штаб-офицерского, а также для дочерей купечества 1-й и 2-й гильдии. Девочки принимались в Институт в возрасте 10-12 лет, обучение длилось 6 лет. Воспитанницам преподавались Закон Божий, история, география, русская словесность, арифметика, естествознание, физика, французский и немецкий языки, чистописание, рисование, музыка, пение, танцы, изящные и хозяйственные рукоделия. Именной список выпускниц и табель их оценок отсылался императрице. Первый выпуск состоялся в 1858 году.
Инспектором классов института (членом Совета с 1867 года) был до 1881 года И. С. Сперанский. В 1871—1874 годах архитектором института был В. И. Рудинский.
В 1893 году на Всемирной Колумбовой выставке в Чикаго институт был награждён бронзовой медалью и почётным дипломом. В 1896 г. институт участвовал также во Всероссийской промышленно-художественной выставке.
В 1914—1918 годах в здании института располагался военный госпиталь. В 1918 году институт был закрыт и в его здании был размещён химический факультет Нижегородского университета; в 1930 году здание было передано Нижегородскому политехническому институту.
Снежневский В. И. Нижегородский Мариинский институт благородных девиц. 1852—1902. — Нижний Новгород, 1902. 189 с.
Сорокин В. К. К 150-летию открытия Нижегородского Мариинского института // Труды НГТУ. — Нижний Новгород, 2003. Т. 38. С. 5-8.
Урлина Е. И. Нижегородский Мариинский институт благородных девиц // Город славы и верности России. — Нижний Новгород, 1996. С. 67-70.
Коновалова А. Н. Мария Александровна Дорохова // Записки краеведов. — Горький : Волго-Вятское книжное издательство, 1975. С. 63-66.
Филатов Н. Ф. Нижний Новгород: Архитектура XIV — начала XX в / Отв. ред. Г. В. Гундарин. — Нижний Новгород: РИЦ «Нижегородские новости», 1994. — 256 с. — (Энциклопедия Нижегородского края). — 30 000 экз. — ISBN 5-88452-008-5.
Нижегородская школа XVIII — начала XX века: очерки истории образования. — Нижний Новгород, 2003. — С. 92—98.
Голубева О. Э. Нижегородские зарисовки. Страницы из прошлого // Записки краеведов. — Нижний Новгород, 2004. — С. 237—268.