К началу XX века во ведении лавры находились типография (в ней печатались произведения философов, священнослужителей – П.А. Флоренского, Климента Охридского и других), две гостиницы (на территории Посада), мастерские (производство игрушек, подсвечников, крестов и т. п., резьба по дереву), лавки, конные дворы. В 1910-е годы в лавре жило более 400 монахов. К Троице-Сергиевой лавре были приписаны некоторые малые монастыри и скиты. Святыни монастыря – нетленные мощи преподобного Сергия Радонежского (в Троицком соборе), мощи Никона, Сергия (Михея) Радонежских, св. Серапиона Новгородского, митрополита Иоасафа, архимандрита Дионисия, преподобного Максима Грека, икона Святой Живоначальной Троицы работы Андрея Рублева (ныне в Третьяковской галерее, Москва) – привлекали тысячи паломников со всех концов России.
В лавре захоронены представители знатных русских домов – Бельские, Воротынские, Глинские, Оболенские, Одоевские и другие, выдающиеся деятели Смуты – князь Дмитрий Трубецкой и Прокопий Ляпунов, князь Андрей Радонежский, представители фамилии Годуновых, многие московские архиереи, патриархи Алексий I и Пимен. Многочисленные сокровища хранятся в ризнице – это уникальные предметы декоративно-прикладного искусства, подношения царей и богатых людей монастырю. Значительным фондом рукописей обладает лаврская библиотека – здесь хранятся и русские летописи, и рукописные книги.
Внутри лавры червонным золотом горят глава и кровля древнейшего Троицкого собора. Он первый в России памятник, поставленный в честь основателя монастыря-крепости Сергия Радонежского в год его канонизации (1422 г.) и официального провозглашения «покровителем земли Русской». В одноглавом белокаменном Троицком соборе покоится прах Сергия, а в музее хранится надгробная пелена с изображением игумена. В иконостасе собора – работы Андрея Рублева и его товарищей. Лучший художник русского средневековья написал здесь всемирно известную «Троицу». Она сейчас в Третьяковской галерее, а в иконостасе – превосходная копия.
Второй древний храм – Сошествия святого духа – сложили уже из кирпича псковские каменщики в 1476 году. Верх его необычен: с колокольней под главкой. «Иже под колоколы» называли такие церкви наши предки. Опись 1641 года сохранила названия и своеобразные «характеристики» висевших над храмом колоколов: «нефимонный» (повседневный), «с очапом» (поврежденный, скрепленный хомутом), «сполошный», «колокол расшибен бывал нефимонный».
Мастера Ивана Грозного в 1559 году начали строить большой пятиглавый Успенский собор – формально главный в лавре. Заканчивал постройку царь Федор Иоаннович в 1584 году. Величием простоты и строгостью отмечен внешний вид храма. В интерьере собора – огромный резной иконостас. С задней его стороны, высоко вверху устроены площадки для певчих. Современники отмечали, что пел хор монахов «аки с небес». В иконостасе – работы Симона Ушакова. Из-под куполов спускаются литые медные паникадила высокохудожественной работы. Все стены и своды покрыты фресками. Их выполнили в одно лето 1684 года тридцать пять изографов во главе с Димитрием Григорьевым (имена художников перечислены на западной стене собора, под росписью «полотенец»).
У юго-западного угла Успенского собора стоит веселая, нарядная, похожая на резную раскрашенную игрушку Надкладезная часовня конца XVII века, типично нарышкинской архитектуры – знаменитые «три восьмерика на четверике». Вторая Надкладезная (Пятницкая) часовня, также конца XVII столетия, стоит за оградой лавры, на берегу, к востоку от Введенской и Пятницкой церквей (обе – 1547 года). От последней она и получила свое название. Часовня утратила многие из украшений, «вросла в землю», но волнистая кровля с двумя световыми восьмеричками, тонкая скульптурная обработка входного портала, остатки наличников говорят о том, каким красивым было это небольшое здание, ждущее реставрации.
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 полуколонками, 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, ХIX века, но для своего времени интересная. В церкви, отделенной от зала кованой позолоченной решеткой, привлекают внимание красивый резной иконостас и пол из брусков яшмы красно-коричневого тона.