Митрополичьи покои известны с XVI века, как кельи архимандрита, в конце XVII века сооружены заново. Верхний этаж и главный северный фасад капитально переделаны в 1778 году в стиле барокко иждивением митрополита Платона. Здание частично реставрировано в 1938-1939 годах и 1945 году Трофимовым. Кирпичный оштукатуренный корпус вследствие рельефа участка имеет с одной стороны два, с другой три этажа. На тыльной и боковых фасадах сохранились фрагменты обработки XVII века, рамочные обрамления окон и фриз из рельефных полихромных изразцов. Барочное убранство лицевого фасада включает фигурные наличники, обильную лепнину с картушами и портик с колоннами, поддерживающий балкон с кованой изящной решеткой. Свободная планировка здания и сводчатые помещения нижних этажей сохраняют свой изначальный характер. Парадные верхние комнаты нарядно убраны лепниной и росписью, преимущественно помещенной на сводах. Особенно пышной отделкой отличаются Царская и переделанная в церковь Патриаршая палаты с большими кафельными печами из расписных сюжетных изразцов. При поновлении интерьеров в XIX веке в ряде комнат штофные обои и лепка на панелях и оконных откосах заменены штукатуркой «под мрамор».
Домовый храм во имя Казанской иконы Божией Матери в Патриарших покоях устроен в 1758 году в Патриаршей палате. В 1793 году переосвящён в Петро-Павловский. К 1868 году относится его сохранившаяся внутреннее убранство и иконостас, исполненные И.М.Малышевым. В 1880 году вновь получил посвящение Казанской Божией Матери. В 1918 году церковь была закрыта. При возрождении в 1949 году храм была освящён во имя Филарета Милостивого.
«Покои митрополичьи» в комплексе «Монастырь Троице-Сергиева лавра» являются объектом культурного наследия федерального значения.