Главным местом Троице-Сергиевой лавры является Троицкий собор. Это самая древняя постройка в обители.
Согласно летописям, преподобный Никон, преемник святого Сергия, задумал построить над святым гробом любимого аввы, «в похвалу» Радонежскому чудотворцу, большую каменную церковь и собрал «отвсюду зодчиа и камнесечцы мудры», и очень скоро (1422—1423 гг.) «церковь прекрасно возвиже».
Архитектурная мысль Московской Руси начала XV столетия обращается к традициям владимиро-суздальского зодчества, но при этом разрабатывает свои специфические черты и создает новые архитектурные формы.
Троицкий собор представляет собой крестово-купольный тип храма с одной главкой, он выглядит величественно и монументально. Все его формы просты и компактны — равные по высоте апсиды почти не выступают за пределы основного объема, белокаменные стены сложены с небольшим наклоном внутрь (до 45 см.). Это усиливает впечатление уравновешенности, устойчивости собора и вместе с тем подчеркивает его устремленность ввысь.
По мнению исследователей, такое гениальное решение мог придумать только гений и, вероятно, Андрей Рублёв участвовал в разработке проекта Троицкого собора. Красота, гармония и поэтичность собора под стать творению великого иконописца древней Руси преподобному Андрею Рублëву.
Суровая красота неброского декора — резных поясов с орнаментами из крестов и цветов — придает храму черты подлинного совершенства.
В Троицком соборе в серебряной раке хранятся мощи основателя монастыря преподобного Сергия Радонежского.