Дата постройки последнего здания: 1695-1698   см. фотографии объектов той же эпохи

Главный храм в Троицком комплексе монастыря. Сооружен на месте прежнего каменного собора - четырехстолпной одноглавой постройки, возведенной в 1-й трети XVI в. Крупный четырехстолпный трехапсидный храм на подклете, с трех сторон окруженный папертями, сооруженный в 1695-1698 при архим. Гермогене по образцу Знаменского собора в Новгороде. Первоначально пятиглавый, в XVIII в. четыре боковых купола разобраны. Второй престол Петропавловский (1791). Отдельно стоящая прямоугольная трехъярусная звонница, ныне завершенная тремя шатрами (реконструированы по аналогам в 1970-х), сооружена в кон. 1640-х, позже перестраивалась. Закрыт в 1925. Отреставрирован в 1980-х, в 1997 возвращен верующим.

В соборе сохранились росписи 1708-1713, выполненные костромскими мастерами.