По церковному преданию, однажды князь Иоанн III, проезжая вдоль Москвы-реки, оказался у заброшенного монастыря. Вдруг под одним из ратников из его свиты споткнулся конь, и предстало перед воином чудное видение — сам князь Даниил, грозно стоящий на камне и молвивший: «Я господин месту сему, князь Даниил Московский, здесь положенный. Скажи великому князю Иоанну: ты сам себя утешаешь, а меня забыл». И сказав сие, он сразу исчез. Камень тот оказался могильной плитой князя. После этого события Иоанн III повелел петь соборные панихиды усопшему князю. С тех пор московские князья стали поминать своего великого предка. А чудесные явления князя еще не раз происходили у монастыря. Были они и при Василии III, и при Иоанне Грозном. По преданию, у могилы князя Даниила происходили и многие чудеса. Как-то боярин И. Шуйский, находясь в тех местах, встал на надгробие, чтобы с него забраться на коня, но вдруг резкая боль повалила его. Многие молебны он отслужил у гробницы, прося прощения за свою дерзость, прежде чем излечился. Другой случай свидетельствует о чудесном исцелении сына купца, плывшего на ладье из Коломны. Проплывая мимо монастыря, наслыша о чудесах князя Даниила, он принес умирающего сына на могильную плиту, слезно моля совершить чудо и заказав в храме молебен. Скоро сын поднялся, словно пробудившись ото сна, и был полностью здоров.
Слухи о чудесах князя Даниила Московского дошли и до Иоанна Грозного, который «побуждаемый извещением о явлениях святого князя Даниила и чудесах при могиле его» повелел восстановить древнюю обитель. В 1555 г. по повелению царя и митрополита Макария был заложен каменный храм во имя Святых Отцов Семи Вселенских Соборов — не на прежнем месте, а немного севернее, на противоположной стороне оврага, в 200 м от прежней церкви, где были видения. Были возведены и постройки для братии, а сам монастырь окружен каменными стенами с бойницами. На месте же старой церкви Даниила Столпника был позднее возведен храм Воскресения Слову-щего. В 1648 г. над северными воротами монастыря воздвигли колокольню, перестроенную через 50 лет, где на втором ярусе разместили церковь Симеона Столпника. Данилов монастырь славился на всю Москву своим «малиновым» перезвоном колоколов. К 1917 г. он обладал уже 17 колоколами, главный из которых весил 11,5 т.
В 1662 г. был перестроен храм Святых Отцов Семи Вселенских Соборов, и в него были перенесены обнаруженные нетленными мощи Даниила Московского, а сам он причислен клику святых. Обретение мощей было великим событием для всей братии монастыря, которые были помещены позднее в специально изготовленную серебряную раку и установлены слева от клироса. В это время в соборе появляется икона Владимирской Божией Матери, с изображением Иоанна Грозного с сыном и митрополитом Макарием. Она и теперь украшает собор. В 1725 г. над западной папертью надстраивается церковь Даниила и Симеона Столпников, разобранная в 1858 г. В 1730 г. из-за ветхости были перебраны стены и своды храма и установлены новые барабаны. В начале XIX в. на верхнем южном ярусе храма соорудили придел Святых Бориса и Глеба, а в 1860 г., с противоположной стороны, возвели придел во имя Святого Даниила Московского. В 1846 г. храм заново был расписан под руководством монаха и археолога Амфилохия. К концу века, на средства Е.Д. Дашковой, сооружена последняя пристройка — придел у северной стены, над прахом ее мужа, названный именами святых праведниц Захарии и Елисаветы.
Монастырь в течение своей истории обладал немалыми вотчинами. В 1680 г. к нему было приписано 142 крестьянских двора, в том числе село Данилово. Но в это время он теряет свою самостоятельность, будучи приписанным к Заиконоспасскому монастырю — для покрытия расходов размещенной там Славяно-греко-латинской академии.
У стен монастыря неоднократно разворачивались важные исторические события. В 1591 г. пушкари Данилова обстреляли наступавшую орду крымчаков Казы-Гирея, которые, потоптавшись у Коломенского, скоро повернули назад. В 1606 г. недалеко от монастыря произошло сражение отрядов И. Болотникова с царскими войсками В. Шуйского. А скоро у монастырских стен повесят сподвижника Болотникова Илейку Муромца. В 1610 г. толпа здесь впервые прокричит Василию Шуйскому, чтобы он отрекся от престола. На следующий год здесь был убит казаками руководитель первого ополчения Прокопий Ляпунов, он же когда-то выдавший «разбойника» Болотникова.
В 1838 г. в ставропигиальном монастыре возводится величественный собор во имя Живоначальной Троицы, на пожертвования купцов Ляпина, Куманина и Шестова, спроектированный известным архитектором Осипом Бове, в строгих формах московского ампира. Тогда же на территории монастыря возвели каменные настоятельский и братский корпуса. С 1805 г. при монастыре создана женская богадельня, с 1862 г. принимающая престарелых священнослужителей и их вдов.