Die älteste Steinkirche des Klosters (1422-1425) steht auf dem Grab seines Gründers Sergius von Radonesch. Scharenweise drängen sich die Pilger vor dem ziselierten Silberschrein mit den Reliquien des Heiligen unter einem glänzenden Baldachin. Das Prunkstück der Kathedrale ist unbestritten die Ikonostase mit 42 Ikonen von Andrei Rubljow und Daniil Tschorny.