Σύμφωνα με την παράδοση, ιδρύθηκε γύρω στο 1400 από τον μοναχό Αντώνιο, ο οποίος αποσύρθηκε στην περιοχή αναζητώντας την απομόνωση. Μαζί του εγκαταστάθηκαν ο Νήφων, μετέπειτα Πατριάρχης Κωνσταντινουπόλεως, και ο μοναχός Ιωσήφ. Η μονή γνώρισε περίοδο ακμής, αλλά οι επανειλημμένες πειρατικές επιδρομές οδήγησαν στην εγκατάλειψή της και στη μεταφορά της μοναστικής κοινότητας στη μονή Καλαμίου.
Σήμερα διατηρούνται το καθολικό, κελιά και βοηθητικά κτίσματα. Ο ναός, τρίκλιτη καμαροσκέπαστη βασιλική, διατηρεί την απλή λιθόκτιστη κατασκευή του, χωρίς τοιχογραφίες και εσωτερικά επιχρίσματα. Η Πολεμάρχα αποτελεί ένα από τα ιστορικά μοναστικά κατάλοιπα της Επιδαυρίας, όπου η αρχιτεκτονική παρουσία συνδέεται με την ιστορία της μοναστικής απομόνωσης και της πειρατικής δραστηριότητας στην αργολική ακτογραμμή.