Успенский собор, сооруженный по повелению царя Иоанна Грозного, строился с 1559 по 1585 гг. По своей архитектуре пятиглавый Успенский собор очень близок послужившему для него образцом одноименному собору Московского Кремля, но превосходит его по размерам. Это самый большой храм Троице-Сергиевой лавры, но поставлен он так, что его торжественное величие не подавляет собой другие, более древние и меньшие по размерам постройки монастыря. Успенский собор ограничивает соборную площадь с востока.

Под стать величественному собору и фресковая живопись, покрывающая его стены, столпы и своды. Она была выполнена в 1674 г. артелью ярославских и троицких иконописцев, возглавляемых известным мастером Дмитрием Григорьевым. Особую торжественность внутреннему убранству собора придают огромный пятиярусный резной иконостас начала XVIII в. с иконами XVII в. и два прекрасных бронзовых паникадила работы Оружейной палаты (XVII в.).