Хорошо освещенный документально относительно хода строительства этот период, начиная с 1741 года до завершения постройки монастырских корпусов и Митрополичьего дворца, не ясен во многом, что касается проектирования и авторов проекта. Историки русской архитектуры часто расходятся в атрибуциях отдельных сооружений, используя разноречивые архивные документы. Во всяком случае, вероятно, основная роль в проектировании не только Федоровской церкви (что признано бесспорным) принадлежит П.-А. Трезини, архитектору одаренному, обладавшему утонченным вкусом, большим мастерством и художественным тактом, что особенно важно учитывать, так как ему приходилось вести работу в уже начатом ансамбле. Первоначально он предполагал изменить характер южных уступов, продлив их до соединения с северными круглой двухэтажной галереей, огибающей алтарную часть собора, но в конце концов начал строить, точно повторяя структуру Духовского корпуса, и лишь внес большую пластичность в декоративную обработку фасадов, применив вместо межоконной раскреповки одной полуколонной (как это было в Духовском корпусе) полуколонну на фоне плоских пилястр. Эта деталь сообщила живописность и эффектность ясным и четким объемам уступов, законченных к 1748 году. В 1744 году Трезини составил «Невского монастыря всему прежнему [...] и прочему зданию, тако ж и вновь начинающемуся, что строить надлежит [...]» в «малом виде план»[12], самый ранний из сохранившихся планов монастыря, а в 1745-м — заложил по своим чертежам новую церковь, Федоровскую, завершающую главную восточную линию монастырского каре.
Так же, как и Александро-Невская Благовещенская церковь (традиционное наименование двойной церкви — Александро-Невской и Благовещенской) — это здание двухэтажное с двусветным вторым этажом и венчающей его башней. Пропорциональное соотношение с более ранней предшественницей было соблюдено, близки они и композиционно. Но при всем сходстве образное восприятие нового здания иное, обусловленное решением, характерным для времени зрелого барокко. Круглый барабан каменной башни легко возносит купол, прорезанный люкарнами. Изящно обработанный и украшенный лепниной лантернин из пудостского камня увенчан элегантной золоченой луковкой. Широкие пилястры с превосходно нарисованными капителями декорируют башню и ритмично чередуются с высокими проемами окон. Пилястрами обработаны и все четыре фасада с маленькими лучковыми фронтонами. Всему облику здания, праздничному и нарядному, присуща та изысканная сдержанность, которая не позволяет ему чрезмерно выделяться в общем решении наконец-то завершенной главной линии каре.
Трезини не дождался отделки интерьеров. В 1751 году он уехал на время в Италию и по возвращении как будто в строительстве активно не участвовал. Присмотр за работами Канцелярия поручила «каменных дел мастерам» Э. Казаспре и И. Вейсу. Нижняя церковь, получившая первоначальное наименование «во имя Иоанна Златоуста», была отделана и расписана в 1754 году, верхняя, «во имя св. Федора Ярославича»[13] (старшего брата Александра Невского),— в 1762 году. Росписи и иконостасы обеих церквей созданы преимущественно А. Антроповым. Убранство интерьеров XVIII века так же, как частично первоначальная планировка келейного Федоровского корпуса, не сохранилось. В 1791 году в первом, ближнем к собору, уступе устроили специальную большую «Кавалерскую залу [...] на случай собрания Кавалеров 30 августа»[14] а в остальных в конце XVIII века разместились учителя и студенты Духовной академии и больница.
Федоровская церковь так же, как и Благовещенская, с годами обросла пристройками. Одна из них сделана в 1891 году архитектором В. И. Карповым, построившим Исидоровскую одноэтажную церковь-усыпальницу, примыкающую к старому зданию с восточной стороны. Другая — более ранняя, 1754 года, очень интересна в архитектурном отношении, о чем будет сказано ниже.