По царскому указу с 1641 г. была проведена работа по составлению описи всех имеющихся сооружений и остального монастырского имущества. Благодаря трехлетнему труду специальной комиссии и появившемуся на иконах изображению монастыря стало возможным достаточно точно воссоздать архитектурный ансамбль крепости середины XVII в.
У восточной стены Трапезной выросла новая церковь Михаила Малеина, Никоновский придел был расширен, купола церквей покрыли блестящей жестью, а на крестах засверкала позолота.
Стены и своды старой Трапезной были покрыты яркой росписью. Именно в это время была срублена со стен Троицкого собора рублевская живопись и заменена новой. Рядом с Духовской церковью была возведена каменная колокольня, превышавшая по высоте церковную звонницу.
Колокольня простояла около 100 лет и была разобрана, но по сохранившейся описи и плану архитектора И. Ф. Мичурина можно составить представление о ней.
Прямоугольное в нижней части здание многоярусной колокольни в верхней части было восьмигранным и завершалось небольшой главой. Новую колокольню зодчие примкнули к древней звоннице. Оба здания составляли единую группу, органично вписывавшуюся в архитектурный ансамбль монастыря.
Есть данные, что Борис Годунов подарил для колокольни 5 колоколов: два «благовестных», висевшие в ее нижних ярусах и звонившие по большим праздникам, два колокола звонили по определенным дням недели и один, «застольный», звонил, приглашая всех к трапезе. Всего на обеих звонницах было, согласно описи, 32 колокола.
На месте деревянного дворца Ивана Грозного возвели новые «царские хоромы» – длинное деревянное строение из шести секций. У каждой секции был отдельный лестничный ход. Напротив Троицкого собора стояли деревянные палаты царицы и царевича, а к западу от них – двухэтажные кельи архимандрита.
К 1640 г. относится и постройка двухэтажного каменного корпуса келий, где жили монахи и была небольшая гостиница для гостей. В подклетном этаже жили управляющие монастырскими вотчинами, а часть келий занимали переплетчики книг.
В северо-восточной части монастыря располагался Житный двор, где стояли хлебные амбары и кельи «житничных старцев». Там же находилось небольшое каменное здание, где хранился «пищальный порох». На западной стороне крепости размещались монастырские приказы.
Имелись в обители свои погреба и ледники, возле которых была построена ризница, где хранились монастырская казна, богатая церковная утварь и особо ценные вклады: ювелирные изделия, художественное шитье, иконы. Современик, видевший богатства ризницы, писал, что там хранятся вещи, «поражающие ум изумлением и удивляющие умного больше глупца».
Вид на Предтеченский корпус келий
В Крепостной палате хранились