Высившийся в центре ансамбля пятиглавый собор был начат в 1756 г. по проекту П.А. Трезини и завершен через четыре года под смотрением Б. Растрелли. Он был невелик, вмещал всего 600 человек, снаружи обильно украшен барочными колоннами и пилястрами, внутри — высоким золоченым иконостасом. Главный придел собора освятил 10 августа 1763 г. архимандрит Лаврентий (Хонятовский) в присутствии Екатерины II и наследника, а два боковых еще раньше — 18-19 августа 1761 г. — известный проповедник архимандрит Гедеон (Криновский), настоятель Троице-Сергиевой лавры.
В 1799 г. соборная колокольня получила новое завершение. В 1823 г. И.И. Шарлемань заменил в интерьере колонны пилястрами из белого стюка. При начатом в 1837 г. А.И. Мельниковым капитальном ремонте в соборе был восстановлен прежде упраздненный левый придел, образа в котором написали Я.Ф. Яненко и послушник Игнатий (Малышев), будущий наместник. 1 августа 1838 г. архимандрит Игнатий (Брянчанинов) снова освятил главный, а 18 августа 1840 г. – левый придел Усекновения главы Иоанна Предтечи.
На горнем месте, в особом киоте, помещался прекрасный образ Пресвятой Троицы, написанный в 1840 г. акад. К.П. Брюлловым, но главной святыней храма была чудотворная икона прп. Сергия Радонежского в дорогой ризе, сделанной в мастерской Ф.А. Верховцева. Ее привез из лавры основатель пустыни. В ризнице хранились также два креста с частицами мощей прп. Сергия и вмц. Варвары.
В ожидании погребения в храме с 24 мая по 11 июня 1813 г. находился гроб с телом фельдмаршала М.И. Кутузова, привезенный из Силезии.
Храм закрыт в 1931 г., приспособлен под хозяйственные нужды, а летом 1962 г. взорван, хотя уже был готов проект реставрации этого интересного памятника архитектуры XVIII века.
http://www.encspb.ru/object/2855702769?lc=ru