Затянувшееся на многие десятилетия строительство подходило к концу. Старое неудавшееся здание собора было разобрано в 1755 г. В 1763 г. архитекторам предложили разработать проекты нового собора. Ни один из проектов не получил «апробации» Екатерины II, и только через 11 лет составление проекта поручили тридцатилетнему архитектору И. Е. Старову. В феврале 1776 г. проект, представленный Екатерине II — план, фасад, разрез и приложенная к ним смета,— был утвержден, и Старова назначили руководителем строительства.
Расположение ансамбля на главной магистрали города обязывало упорядочить его окружение и прежде всего «оформить» его выход к проспекту. Поэтому с 1783 г., в одно время с руководством строительством собора, Старов разрабатывает реконструкцию северной левобережной стороны монастырской территории, которая и была завершена к 1789 г.
Охватив полуциркульными дугами низких каменных стен вновь организованную площадь, замыкающую Невский проспект, архитектор поместил по сторонам ее два двухэтажных скромных жилых здания и встроил в западное крыло полуциркуля одноэтажное здание богадельни. В центре полукольца, там, где и ранее был проезд, ведущий к мосту, у ворот каре, Старов воздвиг каменную Надвратную церковь, решенную в формах раннего классицизма. Невысокий купол, плавные линии кровли алтарного выступа и симметричного ему выступа, внутри которого размещена лестница, создают строгий силуэт здания. Строительством Надвратной церкви и каменных стен Старов не только создал въезд на территорию монастыря, но и включил левобережье с каменной Лазаревской церковью и Лазаревским кладбищем в общий ансамбль.
Со времени окончания Надвратной церкви, в 1786 г., в соборе начались отделочные работы, создавалось декоративное убранство здания, в котором приняли участие десятки великолепных мастеров, — скульптор Ф. Шубин, лепщики К. Фонтано и Ф. Ламони, мраморщик И. Пинкетти, резчики Ф. Кауш и И. Акимов, живописцы Я. Меттенлейтер, Ф. Данилов, Г. Угрюмов и многие другие, работы которых, за исключением первоначальной росписи собора, сохранились до сегодняшнего дня. К августу 1790 г. все работы по отделке собора были завершены.
Архитектурный облик и декоративное убранство Троицкого собора вызвали восторг современников. И это понятно: в конце XVIII столетия он был единственным завершенным монументальным собором Петербурга и долго не имел себе равных.
Восхищение величием замысла и мастерством исполнения выдержало испытание временем. Значение созданного Старовым не ограничивается только художественными достоинствами самого собора. Зодчий завершил создание исторического ансамбля, первого по времени замысла и началу строительства ансамбля Петербурга и одного из самых крупных архитектурных комплексов рубежа XVIIIXIX вв. на берегах Невы. Старов одновременно включил его в городскую застройку и выделил в панораме Петербурга могучим собором, который вместе со стройными башнями широко раскинувшихся корпусов создал один из красивейших архитектурных силуэтов столицы.
В церкви святого Лазаря, построенной в 1717 г., была захоронена любимая сестра Петра I Наталья. Этим было положено начало старейшему кладбищу Санкт-Петербурга, на котором предавали погребению лиц придворного сословия и высокопоставленных чиновников. Здесь покоятся останки знаменитого русского генерала времен Петра В. Шереметьева и Ф. Уварова, командовавшего кавалерией в Отечественную войну 1812 г. На монастырском кладбище захоронены Ломоносов, архитекторы Старов, Воронин, Росси, драматург Фонвизин и др. Над созданием многих надгробий трудились талантливые скульпторы и архитекторы, такие как Мартос, Козловский, Воронихин, Кваренги, Гордеев и др.
С 1918 г. во внутреннем дворе лавры существовала Коммунистическая площадка – кладбище для героев Гражданской и Великой Отечественной войн, государственных деятелей.
В 1797 г. монастырь преобразован в лавру. Там были собраны библиотека и большой исторический архив. В 1909 г. открылся музей – Древлехранилище лавры.
С 1789 г. все главнейшие стороны деятельности Александро-Невской обители, получив самостоятельную организацию, выросли, окрепли и, по естественному порядку жизни, обособились. Церковно-административная деятельность отошла к Консистории. Школьное обучение сложилось в самостоятельную цепь духовно-учебных заведений. Церковно-назидательное издательство перешло в руки высших органов церковного управления и духовной науки. Образовались самостоятельные установления флотского и заграничного духовенства.