Над западными святыми вратами обители, со стороны реки Серой, находится церковь святого великомученика Феодора Стратилата. Храм был освящен в честь небесного покровителя ктитора обители Царя Федора Алексеевича и построен в последний год его жизни. Об этом свидетельствовала надпись в иконостасе над образом Спасителя, «Небесный Царю, Благоверного царя нашего и Великого князя Федора Алексеевича укрепи, веру утверди, мир умири и святую обитель сию добре сохрани». Первый полотняный антиминс храма, присланный из Москвы, был освящен 15 мая 1682 года уже после кончины Благоверного Государя. Не дожил до освящения церкви и строитель ее, старец Корнилий. В память о нем на южной диаконской двери был написан образ мученика архидиакона Евпла святого, в день памяти которого преставился ко Господу отец Корнилий.
Расположенный над святыми воротами храм включен в западное прясло кирпичной ограды монастыря. Центральная часть храма выделена высоким по сравнению с северным и южным притворами объемом, каждый увенчан барабаном с главкой и крестом. Восточный фасад церкви, обращенный к обители, украшен окнами с пламенеющими наличниками и ярусом закомар над его возвышенной частью. Западный фасад со стороны реки совершенно другой, он имеет узкие высокие окна-бойницы и выделен, повторяя декор стен, легким аркатурным поясом, характерным для памятников архитектуры Владимиро-Суздальской Руси. В интерьере каждая из частей храма перекрыта сводами с металлическими связями, центральная часть возвышается на 2 ступени, пол в храме был кирпичный. С запада у святых врат была устроена белокаменная площадка. В центральной арке створчатые деревянные ворота, над которыми сделаны росписи, «образ Господа Вседержителя с предстоящими Божиею Материю и Иоанном Предтечей и апостолы, на вратех росписаны живописью страшной суд, а по правую и по левую стороны стенах написаны архангелы Михаил и Гавриил», опись 1764 года. В боковых арках две проходных калитки. В начале XIX века южную арку, в которой также была расположена лестница, ведущая в храм, заложили, храм с западной стороны укрепили двумя контрфорсами, и, как во всех храмах обители, тесовую крышу заменили железной, а слюдяные окошки стеклянными. У входа в храм, в углублении ограды, с XVII века в киоте находилась чудотворная Казанская икона Божией Матери, перед которой горела неугасимая лампада. В 1923 году надвратный храм был закрыт. При возрождении обители в 1992 году возвращен монастырю. После реставрационных работ и устройства нового иконостаса в 1993 году. Феодоровскую церковь заново освятили. Теперь в ней совершаются ночные Литургии, исповеди и пострижения монашествующих. Рядом со святыми воротами одновременно была построена каменная приворотенная келья, как ее называли «караульная палатка». Некоторое время в ней жил преподобный Корнилий. А потом, переселившись в дом за стенами монастыря, он приходил сюда выслушивать нужды сестер и для духовной беседы с ними. Позднее в келье этой жили монахини-привратницы. Сейчас памятная келья преподобного Корнилия восстановлена, при входе небольшая экспозиция по истории монастыря.
