К началу XX века во ведении лавры находились типография (в ней печатались произведения философов, священнослужителей — П. А. Флоренского, Климента Охридского и других), две гостиницы (на территории Посада), мастерские (производство игрушек, подсвечников, крестов и т. п., резьба по дереву), лавки, конные дворы. В 1910-е годы в лавре жило более 400 монахов. К Троице-Сергиевой лавре были приписаны некоторые малые монастыри и скиты. Святыни монастыря — нетленные мощи преподобного Сергия Радонежского (в Троицком соборе), мощи Никона, Сергия (Михея) Радонежских, св. Серапиона Новгородского, митрополита Иоасафа, архимандрита Дионисия, преподобного Максима Грека, икона Святой Живоначальной Троицы работы Андрея Рублёва (ныне в Третьяковской галерее, Москва) — привлекали тысячи паломников со всех концов России.

В лавре захоронены представители знатных русских домов — Вельские, Воротынские, Глинские, Оболенские, Одоевские и другие, выдающиеся деятели Смуты — князь Дмитрий Трубецкой и Прокопий Ляпунов, князь Андрей Радонежский, представители фамилии Годуновых, многие московские архиереи, патриархи Алексий I и Пимен. Многочисленные сокровища хранятся в ризнице — это уникальные предметы декоративно-прикладного искусства, подношения царей и богатых людей монастырю. Значительным фондом рукописей обладает лаврская библиотека — здесь хранятся и русские летописи, и рукописные книги.

Внутри лавры червонным золотом горят глава и кровля древнейшего Троицкого собора. Он первый в России памятник, поставленный в честь основателя монастыря-крепости Сергия Радонежского в год его канонизации (1422 г.) и официального провозглашения «покровителем земли Русской». В одноглавом белокаменном Троицком соборе покоится прах Сергия, а в музее хранится надгробная пелена с изображением игумена. В иконостасе собора — работы Андрея Рублёва и его товарищей. Лучший художник русского средневековья написал здесь всемирно известную «Троицу». Она сейчас в Третьяковской галерее, а в иконостасе — превосходная копия.

Второй древний храм — Сошествия святого духа — сложили уже из кирпича псковские каменщики в 1476 году. Верх его необычен: с колокольней под главкой. «Иже под колоколы» называли такие церкви наши предки. Опись 1641 года сохранила названия и своеобразные «характеристики» висевших над храмом колоколов: «нефимонный» (повседневный), «с очапом» (повреждённый, скреплённый хомутом), «сполошный», «колокол расшибен бывал нефимонный».

Мастера Ивана Грозного в 1559 году начали строить большой пятиглавый Успенский собор — формально главный в лавре. Заканчивал постройку царь Фёдор Иоаннович в 1584 году. Величием простоты и строгостью отмечен внешний вид храма. В интерьере собора — огромный резной иконостас. С задней его стороны, высоко вверху устроены площадки для певчих. Современники отмечали, что пел хор монахов «аки с небес». В иконостасе — работы Симона Ушакова. Из-под куполов спускаются литые медные паникадила высокохудожественной работы. Все стены и своды покрыты фресками. Их выполнили в одно лето 1684 года тридцать пять изографов во главе с Димитрием Григорьевым (имена художников перечислены на западной стене собора, под росписью «полотенец»).

У юго-западного угла Успенского собора стоит весёлая, нарядная, похожая на резную раскрашенную игрушку Надкладезная часовня конца XVII века, типично нарышкинской архитектуры — знаменитые «три восьмерика на четверике». Вторая Надкладезная (Пятницкая) часовня, также конца XVII столетия, стоит за оградой лавры, на берегу, к востоку от Введенской и Пятницкой церквей (обе — 1547 года). От последней она и получила своё название. Часовня утратила многие из украшений, «вросла в землю», но волнистая кровля с двумя световыми восьмеричками, тонкая скульптурная обработка входного портала, остатки наличников говорят о том, каким красивым было это небольшое здание, ждущее реставрации.

В конце XVII столетия в лавре перестроили старую, насчитывавшую около трёх столетий Трапезную. Возведённая вновь в 1686–1692 годах, она высится на подклете с открытым гульбищем, широкой лестницей, украшенная резными полуколонками, полуциркульными раковинами, наличниками со стилизованными виноградными гроздьями; «в шашку» красной, жёлтой, синей и зелёной краской расписана гладь стен. Внутри — большой зал с широким сомкнутым сводом, конструкция которого для XVII века была серьёзным инженерным достижением, долго остававшимся непревзойдённым. Живопись на стенах и сводах поздняя, XIX века, но для своего времени интересная. В церкви, отделённой от зала кованой позолоченной решёткой, привлекают внимание красивый резной иконостас и пол из брусков яшмы красно-коричневого тона.

Замечательное сооружение начала XVII столетия — комплекс Больничных палат с храмом Зосимы и Савватия, единственной шатровой церковью в ансамбле монастыря. Ещё не так давно она была закрыта убогой жилой застройкой и разрушалась. Долго работавший в лавре талантливый архитектор-реставратор И. В. Трофимов вернул былую красоту чудесному красно-белому храму с высоким гранёным шатром, украшенным зелёными поливными изразцами. Сейчас это один из живописнейших уголков лавры.

XVII веку принадлежит и Надвратная церковь Иоанна Предтечи, построенная «именитыми людьми» Строгановыми, крупнейшими купцами и промышленниками в 1693–1699 годах. Она потеряла четыре главы пятиглавия, но и в таком виде остаётся превосходным памятником. Её декор во многом повторяет декор Трапезной.

Ко второй половине XVII столетия относятся ещё и огромные Чертоги — путевой дворец царя Алексея Михайловича. Он часто приезжал в Троице-Сергиев монастырь, главную святыню Московского государства, в сопровождении свиты, насчитывавшей свыше пятисот человек. Всем требовалось дать приют. Это и обусловило облик Чертогов, простого по формам, но вместительного здания, когда-то богато украшенного снаружи изразцами, частично сохранившимися и поныне. В интерьерах интересна лепная отделка и две изразцовые печи, возможно, лучшие из уцелевших до наших дней.

Своеобразный «памятник трёх столетий» — нарядные Митрополичьи покои. С главного, северного фасада здание выглядит двухэтажным. С северной стороны виден ещё один, древнейший, XVI века, нижний этаж, врезанный в косогор. Второй этаж над ним возведён в XVII веке, третий этаж и весь декор относятся к годам завершения ансамбля Троице-Сергиевой лавры — к середине XVIII столетия.

В тот же период построили и маленькую Михеевскую церковь. Как бы для контраста поставлена она рядом с большой, пышно-торжественной Трапезной палатой. Михеевская церковь привлекает внимание своим оригинальным обликом: есть здания, которые хороши и «во втором ряду», если строитель талантлив.

Смоленская церковь (Одигитрии) — одна из первых работ молодого ещё Ухтомского. Здание изящно и оригинально по формам и декору «елизаветинского барокко». В плане она — восьмигранник с выпуклыми и вогнутыми криволинейными гранями. Здание стоит на высоком белокаменном цоколе и имеет четыре открытых крыльца-паперти с широкими парадными лестницами (восстановлены три крыльца), с резными каменными балюстрадами. На крыльцо выходили три двери и алтарная ниша, все одинаково декорированные порталами с парными пилястрами по бокам. Восьмигранный купол несёт изящный фонарь с узкими арочными окнами. На сложной главе-кивере — крест, «попирающий полумесяц» (в XVIII веке шли одна за другой войны с мусульманской Турцией).

Смоленская церковь была искажена пристройками и переделками. Долго был неизвестен и её строитель. Предание связывало её постройку с тайной свадьбой императрицы Елизаветы Петровны с придворным певчим Алексеем Разумовским. Приписывали постройку В. Растрелли. Исследования и реставрации, проведённые вдумчивым, талантливым архитектором Б. Д. Комаровым, вернули лавре одно из изящнейших её строений и установили имя зодчего — Дмитрия Ухтомского, последнего и наиболее одарённого из многочисленных создателей ансамбля Троице-Сергиевой лавры.

Дмитрий Ухтомский нашёл для ансамбля лавры достойное завершение — великолепную вертикаль красивейшей в России пятиярусной колокольни. Без неё невозможно представить Сергиев Посад. Покидая его, мы ещё долго будем видеть золотой венец колокольни Троице-Сергиевой лавры — бесценного памятника древней русской архитектуры.