Центр монастырского каре – Свято-Троицкий собор. Это одно из немногих сохранившихся культовых сооружений раннего классицизма. Уже в начале XVIII века, вскоре после создания первых монастырских строений, в центре монастыря был заложен Троицкий собор. Собор возводился по проекту немецкого архитектора Швертфегера в стиле «немецкого барокко». К середине XVIII века собор в целом был завершён. Но он оказался неустойчивым, был расположен на слабо укрепленном грунте и грозил скорым разрушением. По повелению императрицы Елизаветы Петровны он был снесен. Екатерина II поручила архитектору Ивану Егоровичу Старову возвести на этом месте новое здание. В 1776 году под наблюдением Старова началось возведение собора. Оно завершилось через 14 лет. Старов сделал Троицкий собор центром ансамбля Лавры, построив его между Духовским и Фёдоровским корпусами.
30 августа 1790 года состоялось освящение храма. В тот же день мощи святого Александра Невского были торжественно перенесены в Троицкий собор из Александровской церкви.
Здание собора гармонично вписалось в барочное каре, образованное монастырскими корпусами. Монументальное здание с двумя колокольнями с западной стороны завершается мощным куполом.
Интерьер здания украшен барельефными панно, изображающими события из Ветхого и Нового Заветов. Они выполнены скульптором Федотом Ивановичем Шубиным.
Внутри здание, которое представляет собой в плане латинский крест, очень просторно. Свет проникает через шестнадцать окон в барабане купола. Великолепный мраморный иконостас был изготовлен итальянцами, братьями Пинкети. Запрестольный образ Благовещения принадлежал кисти известного немецкого живописца Рафаэля Менгса. В храме имелись также картины Рубенса, Бассано, Ван-Дейка, Гверчино и других итальянских художников, пожертвованные Екатериной II из Эрмитажа, из своего личного собрания.
Роспись сводов и купола осуществлена по рисункам Дж. Кваренги в 1806 году. Она сохранилась до настоящего времени.
Кроме Троицкого собора, главный архитектор эпохи Екатерины II Иван Егорович Старов спроектировал круглую площадь перед входом на территорию монастыря, построил надвратную церковь, которая завершает перспективу Невского проспекта, каменную ограду, два угловых жилых дома и здание богадельни при въезде на площадь. Весь этот уникальный комплекс, к счастью, сохранился до наших дней.
В 1909 году в Лавре образован музей – Древлехранилище. В здании Древлехранилища были собраны многие исторические документы, в том числе и вещи, особо ценные для русского православия.
При Лавре образовалось несколько кладбищ, расположенных за пределами монастырского каре, но входящих в общий ансамбль Лавры. Старейшим из них является Лазаревское кладбище, возникшее ещё во времена Петра I при церкви в честь воскрешения