Величественный, византийского стиля Троицкий собор был выстроен и освящен в 1883 году по типовому проекту известного архитектора К. Тона как уменьшенная копия храма Христа Спасителя в Москве. В годы запустения храм подвергся очень сильным разрушениям. Были снесены купола и стены до уровня окон. В верхнем храме действовал клуб с кинозалом, а в нижнем была котельная.
Восстановление храма началось в 1992 году. В строительстве главного собора обители участвовали и сестры, и паломники, помогали благодетели монастыря. Работы велись в крайне сжатые сроки и уже 17 апреля 1993 года, на Пасху, храм был освящен. Верхний храм — трехпрестольный. Главный придел посвящен Пресвятой Троице, правый придел освящен в честь Всех святых, левый – в честь преподобного Арсения Великого. Сейчас храм восстановлен полностью. В 2007 году храм был отреставрирован и расписан заново.
Главными святынями этого храма являются три чтимые иконы монастыря – икона Пресвятой Троицы, Иверская икона Божией Матери и икона святителя Тихона Задонского. В центральной части храма на внутренней стороне двух колонн (у клиросов) расположены две чтимые иконы Божией Матери: икона «Страстная» – список Липецкой чудотворной «Страстной» иконы Божией Матери и на противоположной колонне – Почаевская. В левой части храма у окна стоит ряд чтимых икон – вмч. Пантелеимона Целителя, Пресвятой Богородицы «Елеуса», что в переводе с греческого означает «Милующая», и святителя Николая Чудотворца. Иконы Пресвятой Богородицы «Елеуса» и великомученика Пантелеимона были подарены монастырю братией русского монастыря великомученика Пантелеимона на Афоне. С другой стороны от окна находится Распятие Спасителя и две старинные иконы Божией Матери, пожертвованные монастырю в 2010 году: иконы «Взыскание погибших» и «Достойно есть».
https://monasterium.ru/monastyri/monastery/tikhonovskiy-preobrazhenskiy-zhenskiy-monastyr-g-zadonska/