Великолепием убранства в стиле «московского барокко» отличается церковь Преподобного Сергия с трапезной (1687–1692). В конце XVII столетия в Лавре перестроили старую, насчитывавшую около трех столетий трапезную. Возведенная вновь в 1686–1692 годах, она высится на подклете с открытым гульбищем, широкой лестницей, украшенная резными полу-колонками, полуциркульными раковинами, наличниками со стилизованными виноградными гроздьями; «в шашку» красной, желтой, синей и зеленой краской расписана гладь стен. Внутри – большой зал с широким сомкнутым сводом, конструкция которого для XVII века была серьезным инженерным достижением, долго остававшимся непревзойденным. Живопись на стенах и сводах поздняя, XIX века, но для своего времени интересная. В церкви во имя преподобного Сергия, отделенной от зала кованой позолоченной решеткой, привлекают внимание красивый резной иконостас и пол из брусков яшмы красно-коричневого тона. XVII веку принадлежит и Надвратная церковь Иоанна Предтечи, построенная «именитыми людьми» Строгановыми, крупнейшими купцами и промышленниками в 1693–1699 годах. Она потеряла четыре главы пятиглавия, но и в таком виде остается превосходным памятником. Ее декор во многом повторяет декор Трапезной.
Ко второй половине XVII столетия относятся еще и огромные Царские Чертоги – путевой дворец царя Алексея Михайловича. Он часто приезжал в Троице-Сергиев монастырь, главную святыню Московского государства, в сопровождении свиты, насчитывавшей свыше пятисот человек. Всем требовалось дать приют. Это и обусловило облик Чертогов, простого по формам, но вместительного здания, когда-то богато украшенного снаружи изразцами, частично сохранившимися и поныне. В интерьерах интересна лепная отделка и две изразцовые печи, возможно, лучшие из уцелевших до наших дней.
Своеобразный «памятник трех столетий» – нарядные Митрополичьи покои. С главного, северного фасада, здание выглядит двухэтажным. С северной стороны виден еще один, древнейший, XVI века, нижний этаж, врезанный в косогор. Второй этаж над ним возведен в XVII веке, третий этаж и весь декор относятся к годам завершения ансамбля Троице-Сергиевой лавры – к середине XVIII столетия.