Царь Иван Грозный (1530–1584; великий князь с 1533 г., царь с 1547 г.) особо почитал преподобного Сергия Радонежского. Царь Иван Грозный придавал большое значение укреплению Троицкого монастыря, лично приезжал в него, наблюдал за ходом строительства. С 1540 по 1550 г. деревянные стены и башни монастыря были заменены на каменные при значительном увеличении площади монастыря, двухъярусная кирпичная стена с 12 башнями, усиленная рвами и надолбами, превратили монастырь в укрепленную крепость. Затем в память о присоединении Казани и Астрахани по указу царя Ивана Грозного в монастыре построили Успенский собор. Царь со всем своим семейством присутствовал на торжестве его закладки в 1559 г. Успенский собор сооружали главным образом на царские средства. Пожар 1567 г. и временная немилость царя к Троицкому монастырю, осуждавшему вводимую царем опричнину, задержали завершение строительства собора. Однако, горюя об убитом им сыне (В 1581 г. Иван Грозный избил любимого сына вместе с его беременной женой, у которой случился выкидыш; от нервного потрясения и побоев царевич Иван умер), царь Иван Грозный сделал именно в Троицком монастыре огромный вклад «в вечный поминок» случайно убитого им царевича; на эти средства в основном и завершили строительство Успенского собора. Царь отстоял утреннюю службу в Духовской церкви монастыря, плакал, молился, просил, чтобы панихиды его сыну пели ежедневно, покуда существует Троицкий монастырь. Освятили Успенский собор в 1585 г., уже после смерти царя Ивана Грозного.
Выделял среди других монастырей Троицкий монастырь и царь Борис Годунов. Троице-Сергиев монастырь получил от боярина, затем царя Бориса Годунова фантастические пожертвования. Но это было не только стремление помочь обители, а главным образом желание обеспечить свою семью при возможных жизненных неудачах (опала влекла за собой конфискацию имущества, но это правило не распространялось на имущество и деньги, вложенные в монастырь или монастыри). Царь Борис более всех остальных государей любил и жаловал Троицкий монастырь, который позже стал усыпальницей для всей семьи Годуновых. В него при царе Василии Ивановиче Шуйском перенесли захоронения семьи Годуновых из Варсонофьева монастыря в Москве. У северо-западного угла Успенского собора в лавре находится скромная каменная палатка с пологой шатровой кровлей. В ней похоронены царь Борис Годунов, его жена Мария (дочь всесильного шефа опричников Малюты Скуратова), сын Федор – тоже русский царь, дочь Ксения. Это последнее пристанище семьи Годуновых заставляет вспомнить о трагической судьбе семьи одного из русских царей, а заодно приводит к раздумьям о непростой судьбе практически всех русских самодержцев, о цене и расплате за добывание и сосредоточение на какое-то время власти в руках одного человека. Слишком много сил уходило на получение власти или удержание ее, поэтому времени для спокойной и счастливой жизни, в том числе и семейной, личной, уже не оставалось. Переплетение судеб Троицкого монастыря и семьи Годуновых дает повод вспомнить об этом на исторических фактах.