Suurin ja merkittävin Karjalan luostari oli Sergein ja Hermanin perustama Valamon luostari.
Luostarin tarkkaa perustamisvuotta ei tiedetä, mutta se on todennäköisesti perustettu 1100-luvulla, mutta viimeistään 1300-luvulla.

Munkki Sergei oli kreikkalainen munkki, joka tuli pohjoiseen tekemään lähetystyötä. Hän alkoi opettaa Laatokan rannalla asuvia ihmisiä.
Nämä kuitenkin kehottivat tätä menemään Valamon saareen, sillä siellä olivat heidän tietäjänsä. Sergei lähti saarelle ja kertoi siellä kristinuskosta. Aluksi hän sai kokea vihamielistä kohtelua, mutta saavutti karjalaisten luottamuksen esimerkillisellä elämällään.
Paikalliset asukkaat hylkäsivät epäjumalansa Sergein opetusta kuunneltuaan ja heidät kastettiin.

Saarelle perustettiin luostari ja munkki Sergein työn jatkajaksi tuli karjalainen mies, joka vihittiin munkiksi nimellä Herman.
Heitä kunnioitetaan yhdessä Valamon luostarin perustajina. Myöhemmin saarelle tuli muitakin kilvoittelijoita.

Valamon luostarista tuli merkittävä paikka ortodoksisen uskon leviämisen kannalta. Monet Karjalan luostarien perustajista kilvoittelivat aluksi Valamon saarella, kuten Arseni Konevitsalainen.

Valamon luostari on tuhoutunut monta kertaa sotien vuoksi ja munkit ovat joutuneet lähtemään evakkoon.
Viimeisin evakkomatka on tehty 1940-luvulla. Silloin munkit pakenivat Laatokalta Heinävedelle, minne perustettiin Uuden-Valamon luostari.
Laatokan Valamossa luostaritoiminta alkoi uudestaan 90-luvun alussa, viidenkymmenen vuoden tauon jälkeen.