За Дмитриевским собором встроена в стену надвратная колокольня, построенная в 1777-1779 годах.
Колокольня состоит трех ярусов четырехугольной формы, в нижнем ярусе устроены святыя ворота и обставлены колоннами, в третьем ярусе повешены колокола, а пол куполом сделаны боевыя часы. Купол зеленою краскою, крест и под ним яблоко вызолочены. На колокольне 15-ть разной величины колоколов, из коих замечателен древний колокол весом в 71 пуд, поступивший в 1765 году из Спасскаго монастыря, что на Песках, другой, весом в 4 пуда, хранится в монастыре, из надписи вокруг его видно, что этот колокол прислан в 1652 году царем Алексеем Михайловичем на поминовение по Святейшем Патриархе Иосифе. В 1869 году, во времена настоятельства архимандрита Иллариона, в составе монастырского колокольного набора появился новый большой колокол весом в 770 пудов. Он был отлит в Москве, на заводе Дмитрия Николаевича Самгина. Его стоимость составила более 12 тысяч рублей, из которых третья часть была заплачена из монастырской казны, а две трети внесены благотворителями монастыря.
Новый колокол оказался в два с половиной раза тяжелее своего предшественника, оставшегося при нем вторым. Перед его подъемом балки колокольни предусмотрительно укрепили. Д.Н. Самгин рекомендовал «для лучшего звона» повесить колокол в верхнем пролете колокольни, опасаясь, что в нижнем пролете «звук оного может уменьшиться», однако монастырское начальство благоразумно решило разместить его в более надежном нижнем ярусе колокольни.
В начале XX века на монастырской колокольне насчитывалось 22 колокола, первый весил более 12,5 тонн, 770 пудов, второй более 5 тонн, 310 пудов, следующие четыре от 3 до 2,5 тонн.
По свидетельству современников, колокольные звоны Спасо-Яковлевского монастыря отличались особой звучностью и красотой. Имеются упоминания о том, что в монастыре осуществлялся особый «нотный» звон.
Колокольный набор Спасо-Яковлевского Димитриева монастыря являлся наиболее значительным из всех монастырей Ростова. По числу колоколов он превосходил все наборы города и уезда, включая и знаменитую Ростовскую соборную звонницу. Большой благовестник монастыря вошел в тройку самых тяжелых колоколов Ростова, уступив лишь двум прославленным колоколам Ростовского Успенского собора. Столь представительный колокольный ансамбль вполне соответствовал высокому статусу Спасо-Яковлевской обители.