Главным храмом нового монастыря, так же как и в Троице-Сергиевой лавре, стал Троицкий собор. На протяжении долгих столетий он оставался деревянным. Первый каменный храм был сооружен в 1763-1771 годах по желанию и на средства ростовского епископа Афанасия. Главный престол посвящался Святой Троице, южный придел – преподобным Сергию и Никону Радонежским, северный придел – святителям Афанасию и Кириллу Александрийским. Имя первого придела было связано с преподобным Сергием, небесным покровителем монастыря, второй придел получил имя святого, тезоименитого ростовскому епископу Афанасию, ктитору монастырского храма. Освящение Троицкого собора ростовский владыка произвел лично 16 октября 1771 года.
В 1919 году Троице-Сергиев монастырь был закрыт, а в последующие годы – почти полностью разрушен. Большевики обошлись с ним жестоко – был уничтожен Троицкий собор, ограда, жилые и хозяйственные строения, а по территории бывшего монастыря была проложена автомобильная дорога. Уцелели лишь Введенская церковь да несколько келейных корпусов.
В 2000 году начал возводиться новый Троицкий собор, по возможности, сходный со снесенным. К июлю 2003 года в обители были построены Троицкий собор с 4-ярусной колокольней, двухэтажное здание трапезной, три стены с башнями.
