Дата постройки последнего здания: 1854-1859   см. фотографии объектов той же эпохи

12 мая 1735 архим. Варлаам освятил во имя прп. Сергия первую церковь в пустыни. Она была деревянной, привезена из усадьбы царицы Параскевы Феодоровны на Фонтанке, где именовалась Успенской. В 1756-1758 эту церковь заменили новой, разместив на 1-м этаже в северном флигеле настоятельского корпуса. В 1852 в подвале, в усыпальнице кн. Чернышевых, был освящён "пещерный" придел Происхождения Честных Древ. Опираясь на финансовую поддержку кн. З. Н. Юсуповой, арх. А. М. Горностаев в 1854 приступил к полной перестройке храма в византийском стиле. Он сделал его пятиглавым и двухэтажным, внизу создав приделы Христа Спасителя с усыпальницей Апраксиных (1857) и мц. Зинаиды (1861) с могилами кн. Юсуповых. Освящение главного престола произведено в 1859. Вмещавший 2000 чел. храм освещался двумя рядами романских окон с витражами. Внутреннее его пространство делилось на нефы восемью колоннами из полированного темно-красного гранита. Потолок, как в ранневизантийских базиликах, был перекрыт деревянными балками и раскрашен. Храм закрыт в 1931, использовался под клуб. Возвращён епархии в 1993, восстанавливается.