Духовская церковь особенно ценна тем, что, как единственная из сохранившихся построек такого типа XV века, помогает представить внешний вид старой звонницы Московского Кремля, смененной затем колокольней Ивана Великого.
Художественный облик здания, значительно искаженный переделками, восстановлен реставраторами. Иконостас, как и живопись в интерьере, относится к XIX веку.
Успенский собор (1559 – 1585).
Центральную часть Троицкого монастыря занимает здание Успенского собора, размерами и формой повторяющего Успенский собор Московского Кремля XV века. В отличие от более ранних сооружений Троицкого монастыря Успенский собор пятиглавый и пятиапсидный. Внутри в нем шесть опорных столбов. Снаружи северный и южный фасады имеют шесть сильно выступающих пилонов выложенный из кирпича аркатурный пояс.
Как и другие памятники Лавры, в XVIII веке Успенский собор подвергался значительным перестройкам. Позакомарное покрытие заменили четырехскатной кровлей, для чего надстроили барабан центрального купола. К западной стене в XVI веке была пристроена паперть, позднее разобранная, в XIX веке у всех порталов собора сделали крыльца, сохранившиеся до наших дней.
Строительство собора было начато в 1559 году по указу Ивана Грозного, но из-за нехватки средств работы продвигались медленно. Только в 1581 г. после трагической гибели наследника престола, царевича Ивана, сраженного посохом в припадке отцовского гнева, монастырь, получив от Грозного крупную сумму "на помин души" покойного, смог завершить строительство. Освящен был Успенский собор уже после смерти Ивана Грозного в 1585 г., но еще 100 лет стоял без росписей.
В 1684 году росписи выполнили местные мастера и славившиеся в XVII веке по всей России стенописцы Ярославля. Имена художников, осуществивших ранее стенописные работы в Москве и Ростове Великом, перечислены в надписи на западной стене Успенского собора. В надписи так же сказано, что роспись была завершена всего за один сезон – с 20 мая по 30 августа.
Барочный резной деревянный иконостас был изготовлен в конце XVII века. Изображения евангелистов на царских вратах сделаны рукой одного из виднейших русских живописцев этого времени – Симоном Ушаковым.
В последней трети XVIII века была разобрана западная паперть собора, где в начале XVII века были погребены царь Борис Годунов и члены его семьи – сын Федор, жена Мария и дочь Ксения. Над местом захоронения Годуновых была создана усыпальница в виде палатки – гробница Годуновых.
В северо-западном углу собора находятся гробницы племянницы Ивана Грозного Марфы Владимировны Старицкой и ее дочери Евдокии.
Надкладезная часовня, построенная рядом с Успенским собором в конце XVII века, отличается богатством и пышностью декоративного убранства. Она представляет собой миниатюрное четырехъярусное сооружение, обильно украшенное белокаменной резьбой, росписью и цветной майоликой. Интерьер и иконостас относятся к XIX веку.
Трапезная (1686 – 1692)
В 1686-1692 годах вдоль южной стены монастыря, на месте бывших царицыных келий, из кирпича и белого камня была построена нарядная Трапезная. Это замечательное сооружение дворцового типа свидетельствовало о новых достижениях в области русской строительной техники и инженерного искусства.
Трапезная представляет собой длинное светлое здание, к которому с востока примыкает двухэтажная Сергиевская церковь. Все сооружение поднято на высокий подклет и окружено открытым гульбищем, арки которого раньше опирались на круглые белокаменные столбы, которые позднее заменили четырехугольными столбами из кирпича. Расписные наружные стены церкви и Трапезной нарядно декорированы белокаменной резьбой. Большой зал Трапезной не имеет внутри опорных колонн. Перекрывающий его коробовый свод опирается непосредственно на стены, скрепленные сверху коваными металлическими связями. Благодаря такому инженерному решению было создано большое открытое пространство (70 х 15 метров) и значительно облегчена масса здания.
Церковь и зал Трапезной были украшены декоративной лепниной и расписаны темперой в XVIII веке. Предназначался Трапезный зал для торжественных церемоний, праздничных обедов и торжественных приемов царя и высшего духовенства. Золоченый резной иконостас перешел в Трапезную из московской церкви Николы «Большой крест».
Ежедневные монастырские обеды происходили в малой трапезной, примыкавшей к основному зданию с юга. На втором этаже церкви находилась библиотека древних рукописей Лавры, а в подклете – кухня и другие хозяйственные помещения.
Трапезная является одним из выдающихся произведений русского зодчества, построенная в традициях архитектуры "московского барокко".
Петр I благоволил к монастырю, оказавшему ему поддержку в сложной обстановке политической борьбы конца XVII века и неоднократно бывал здесь. Начало его правления было отмечено строительством в монастыре нескольких зданий, в том числе и Трапезной. Не случайно одну из ее комнат мастера украсили алебастровыми медальонами с изображениями победных баталий петровского времени.
Одновременно с Трапезной были сооружены и кельи настоятеля, в XVIII веке надстроенные и обращенные в покои московских митрополитов. Они расположены рядом с Трапезной в юго-западном углу монастыря. Фасад эффектно декорирован в духе "столичного барокко". Над дверью балкона белым рельефом выделяется вензель "ПЛ" – инициалы митрополита Платона Левшина, при котором производились строительные работы. Между трапезной и Духовской церковью расположена одноглавая, необычной, восьмигранной, формы Михеевская церковь, воздвигнутая в 1734 году. Она сохранила модную в первой половине XVIII века форму двухъярусной кровли.
Ризница (1781 – 1782).
Вдоль западной стены монастыря, с юга на север, разместился ряд построек. Сразу за Троицким собором в 1781 году была поставлена Ризница (архитектор И. Яковлев), предназначенная для хранения монастырских сокровищ – драгоценной церковной утвари, икон, одежды и богослужебных книг с окладами из золота и серебра, украшенные драгоценными камнями и жемчугом.
Вплотную к ней примыкает Казначейский корпус, представляющий собой административное здание, состоящее из нескольких построек XVII века, объединенных между собой в XVIII веке. В его составе сохранилась вросшая в более поздние постройки так называемая "крепостная" палата – место хранения в XVII веке монастырских архивов.
Больничные палаты (1635 – 1637). Севернее расположены Больничные палаты. Двухэтажное здание, предназначенное для пропитания престарелых монахов, состоит из нескольких помещений с возвышающейся посередине одноапсидной шатровой церковью Зосимы и Савватия Соловецких. Сооружены они на средства келаря А. Булатникова. Первый этаж ближайшей к Казначейскому корпусу части здания и церковь сооружены в 1635-1637 годах, остальное достроено во второй половине XVII века. Эта церковь представляет собой одно из самых поздних шатровых сооружений в русском зодчестве, которые постепенно исчезнут к середине XVII века.
Декоративное начало усиливают элементы фасадного оформления: кокошники с ярко-зелеными изразцами, пояски и наличники, эффектно выделяющиеся на беленых стенах здания.
Смоленская церковь (1745 – 1753).
Рядом с Больничными палатами располагается восьмигранная ротонда Смоленской церкви, построенная в середине XVIII века на средства графа Алексея Разумовского. Автором ее проекта считается известный зодчий Д. В. Ухтомский. Приглашение такой знаменитости, возможно, связано с тем, что заказчиком был А. Г. Разумовский – фаворит императрицы Елизаветы Петровны, занимавший исключительное положение при дворе.
Четыре открытых крыльца с широкими лестницами "на два всхода", излюбленная в то время бело-голубая окраска фасада сближают здание церкви с дворцовым павильонами елизаветинских времен и придают творению Ухтомского легкость и выразительность.
Разобранные в XVIII веке лестницы были восстановлены реставраторами. Первоначальный интерьер, выполненный в стиле "елизаветинского барокко", не сохранился. Сейчас здесь находится резной иконостас, созданный тем же Ухтомским для московской церкви Параскевы Пятницы в Охотном ряду и позднее перенесенный в Смоленскую церковь.
Колокольня (1741 – 1769).
Между Смоленской церковью и Успенским собором возвышается композиционный центр архитектурного ансамбля Троице-Сергиевской Лавры – величественная стройная колокольня, возводившаяся в течение 30 лет – с 1741 по 1769 год. Проект колокольни был разработан петербургским архитектором И. Шумахером. Строительные работы велись под руководством московского архитектора Ивана Мичурина, внесшего изменения в проект. Недостаток постройки обрисовался только к моменту завершения второго яруса: здание выходило слишком приземистым. Сменивший Ивана Мичурина в 1747 году архитектор Д. В. Ухтомский увеличил число ярусов до пяти, а высоту здания – до 88 метров, превысив самое высокое здание Москвы – колокольню Ивана Великого.