В таком плачевном состоянии Троицкий собор в 1920 году был передан государственному музею. Началась кропотливая работа по восстановлению древней архитектуры и живописи собора. Сейчас восстановление архитектуры собора полностью закончено.
Духовская церковь (1476 - 1477 годы)
В 1476 - 1477 годах на территории монастыря была построена Духовская церковь, сочетающая характерные черты московской архитектуры и псковского типа открытую звонницу на столбах. Строители церкви, мастера из Пскова, вызванные в Москву Иваном III, до этого работали в Московском Кремле, где они построили Благовещенский собор и Ризпо-ложенскую церковь. В Троицком монастыре они создали совершенно оригинальное произведение - «церковь под колоколы». Башеннообразный, вытянутый кверху храм имеет под барабаном купола открытую звонницу на пяти приземистых круглых столбах. Вытянутые пропорции храма, позакомарное покрытие кровли с диагональными кокошниками, открытая звонница и сужающаяся кверху вытянутая шея купола создают впечатление стремительного движения вверх, легкости и изящества.
В отличие от Троицкого собора Духовская церковь сложена из кирпича-плинфы на белокаменном цоколе и украшена не белокаменной резьбой, а терракотовым трехчастным поясом, покрытым коричневой глазурью и желтым ангобом. Как бы подчеркивая вытянутые пропорции храма, терракотовый пояс поднят выше к закомарам и имеет в средней своей части не орнаментальный пояс, а вертикально поставленные столбики с «дыньками». На апсидах церкви - оригинальные рогообразные украшения, соединенные провисающими полуваликами и тягами.
Духовская церковь.
В 1608 - 1610 годах во время осады монастыря польско-литовскими интервентами на Духовской церкви находился постоянный дозор. Отсюда защитники крепости наблюдали за окрестностями и в случае опасности звонили в «сплошный» колокол, поднимая тревогу.
Духовская церковь дошла до нас со значительными искажениями. В XVI веке к ней была пристроена колокольня, правда разобранная в XVIII веке. В 1651 году к северному ее фасаду был пристроен придел над гробом Максима Грека, расширенный в XIX веке. В прошлом же веке с западной стороны церкви пристроили паперть, а с южной - придел над захоронением митрополита Филарета. Вместо позакомарного покрытия была устроена четырехскатная кровля, закрывшая звонницу и изменившая стройные пропорции верха здания, шлемовидная глава была перестроена на луковичную. Наросший около церкви культурный слой закрыл древний цоколь, исказив пропорции памятника. Внутри храма не сохранилось ни древней настенной росписи, ни иконостаса.
Многолетними трудами советских реставраторов удалось вернуть этому редкому памятнику его первоначальный выразительный облик. Не восстановлен пока только шлемовидный купол.
В 1938 - 1940 годах архитектор И. В. Трофимов освободил церковь от позднейших пристроек, восстановил древний фундамент и начал расчистку северного, южного и западного фасадов, восстановление древних порталов и окон. В 1963 году архитектор В. И. Балдин восстановил позакомарное покрытие храма, в результате чего открылась древняя звонница на мощных круглых столбах. Был расчищен терракотовый и изразцовый орнаментальный пояс XV века, восстановлены белокаменные крыльца, ведущие к южному и западному порталам. Памятник приобрел свою прежнюю красоту и стройность.
Модель реконструкции Духовской церкви, побывавшая на многих международных выставках, была сделана по проекту архитектора П. Д. Барановского.
Крепостные стены и башни XVI - XVII веков
Когда в XVI веке территорию монастыря расширяли, деревянную рубленую стену заменили мощным фортификационным сооружением, построенным из большемерного кирпича и белого камня. Жилые постройки внутри монастыря отодвинули к стенам, а на освободившейся площади в 1559 году заложили Успенский собор.