В историко-архитектурном заповеднике Коломенском сохранились памятники разных эпох. В Волосовом овраге лежит камень-валун причудливой формы, который, как утверждает предание, почитали местные жители-язычники в дохристианские времена. Сохранилась церковь Вознесения, поставленная на высоком берегу в 1532 году великим князем Василием III, о ней летописец пишет: «Бе же церковь та велми чудна высотою и красотою, такова не бывала прежде сего на Руси». В XVI веке построена и церковь Иоанна Предтечи. Некоторые историки архитектуры считают, что ее строил замечательный древнерусский зодчий Барма, создатель храма Василия Блаженного на Красной площади.
От XVII века — времени царя Алексея Михайловича — остались белокаменные парадные въездные Передние ворота с часовой башней, церковь Казанской иконы Божией Матери, водовзводная башня.
К сожалению, до нас не дошел дворец Алексея Михайловича — главная его постройка в Коломенском, предмет его забот и гордости. Но сохранились рисунки дворца и описания, по которым мы можем его себе представить.
Замысловатой архитектурой и красотой коломенского дворца, построенного целиком из дерева, восхищались современники — россияне и иностранцы.
Он представлял собой прихотливое, на поверхностный взгляд случайное, но в действительности глубоко обдуманное скопище теремов, башенок, переходов, сеней, гульбищ, завершающихся самыми разнообразными по форме крышами — шатрами, кубами, луковицами, шлемами, бочками; окна были обрамлены резными наличниками, кровли украшены железными позолоченными подзорами, флюгерами и прапорами (флажками).
Коломенский дворец поражал также и своей обширностью: в нем было 270 помещений. Внутри он был расписан хитрой росписью: цветами, травами, фигурами, изображавшими страны света, времена года, знаки зодиака, картинами на сюжеты древней истории и Библии. Многие живописные работы исполнил лучший тогдашний живописец Симон Ушаков. Под стать была и мебель: резные, мраморные и полированные — «на китайское дело» — столы, стулья, скамьи. Печи облицованы цветными изразцами. Во дворце было собрано много диковин. Одна из них — механические звери — львы, которые под действием скрытого механизма разевали пасти и рыкали.
Придворный поэт Алексея Михайловича ученый монах Симеон Полоцкий написал приветственные стихи на благополучное вселение царя в новый дворец, «предивною хитростию, пречудною красотою в селе Коломенском новосозданный», и назвал его «восьмым чудом света».
Надобно отметить, что это стихотворение Симеона Полоцкого открывает собою поэтическую летопись древней столицы, в нем впервые в русской поэзии дано стихотворное описание замечательного московского архитектурного сооружения.
Коломенская царская усадьба занимала большую территорию. Вокруг дворца были разведены сады, устроен парк, выкопаны пруды, в которых разводили карасей для царского стола. В усадьбе было все нужное для хозяйственных надобностей и «для прохлады», то есть для отдыха и развлечения.
Уделяя большое внимание самому Коломенскому, Алексей Михайлович озаботился и о дороге, ведущей к нему из Кремля: ее поправили, где надо, подсыпали, положили гати, построили мосты. На Руси обычно в зимнее время, когда снег заметал дорогу, вдоль нее ставили вехи — шесты, жерди с пучком соломы, чтобы путник не сбился с дороги. Но вдоль Коломенской дороги были установлены — в новинку и диковинку — постоянные верстовые столбы. По преданиям, были они чрезвычайно высоки: в две сажени. Сажень в те времена имела немного больше двух метров, значит, коломенский столб имел в высоту 4 метра.
В связи с установкой столбов вдоль дороги возник шутливый рассказ. Ехал запорожский казак по полю (а дорога в Коломенское шла в основном по равнине), задел за столб, осердился: «Ажно проехать стало неможно: наставили москали верстов на дороге!»
А москвичи стали сравнивать с коломенской верстой человека очень высокого роста.
А. Н. Толстой, полагая, что эта пословица употреблялась и в царском обиходе, вкладывает в уста царевны Софьи в романе «Петр Первый» такие слова о Петре: «Ему уж пятнадцатый годок пошел. Вытянулся с коломенскую версту».