Соборная Троицкая церковь была построена за два строительных сезона в 1675-1676 годах, и в 1678 году её освятили. В тоже время, в 1683-1684 годах, подрядчиком из Нерехты Саввой Кирилловым "с товарищи" велось строительство в монастыре шатровой колокольни с "с местом для часовых гирь". Среди "товарищей" названы "нерехтчанин посадцкий человек Никита Петров сын Верин", который взял "по подрядной своей записи за кирпишное дело" у монастырского казначея 2 рубля, и крестьянин Шаховской волости Ярославского уезда деревни Чешково Фома Андреев. За более чем трёхвековое существование церковь претерпела изменения. При рытье фундаментных рвов церкви Троицы были обнаружены мощи основателя монастыря преподобного Пахомия, в связи с чем у южного фасада был заложен в его честь придел. Как выглядел придел преподобного Пахомия сейчас неизвестно.
В 1830-1834 годах по проекту Петра Ивановича Фурсова (1798 - конец 1840-х годов), церковь расширяют. С запада пристраивают обширную трапезную, которая объединяет Троицкую церковь с колокольней. По этому же проекту в одном стиле с трапезной полностью перестраивается придел, расширяются окна в четверике. В настоящем виде церковь Троицы представляет собой бесстолпный, пятиглавый, трёхапсидный храм с четырёхскатным покрытием. Четверик перекрыт сомкнутым сводом с круглым отверствием в центре для светового центрального барабана. Двухстолпная трапеза перекрыта коробовыми сводами сводами с распалубками. Придел преподобного Пахомия имеет плоское перекрытие. Примыкающие с запада к трапезной колокольня сдвинута к югу с продольной оси сооружения. Западный портал растёсан, а северный арочный, выходящий на первоначальное крыльцо, сохранил своё убранство в виде полуколонок с тёсаными кирпичными дыниками. Фасады расчленены лопатками на прясла. Восточный фасад оформленна всю высоту, а на остальных они "разорваны" оконными проёмами с традиционными для второй половины XVII века наличниками, оформленными колонками и трёхчастным завершением. По верху четверика выложены карнизный пояс и красивого рисунка килевидные кокошники. Под ними на фасадах выложены в стене глуокие ниши - "голубцы" с сюжетной росписью. Мотив мелких килевидных кокошников повторён и в основании свободно расставленных по своду барабанов пятиглавия с чешуйчатым железным покрытием.
В середине XVIII века на средней главе сохранялось ещё зелёное черепичное покрытие. Интересной особенностью церкви является наличие оконного проёма в северной стене апсиды. Кроме того, на карнизе последней сохранилась полихромная раскраска в ввиде чередующихся кругов и сердцевидных вставок, выполненых охрой и суриком. Представляет значительный интерес в конструктивном отношении и шатровая колокольня. Её массивный и высокий четверик раздёлён на четыре яруса, в которых размещались "жилые аппартаменты" - то есть кельи. Лестница, ведущая к звону, огибает эти кельи. Внутренняя структура четверика снаружи выявлена межъярусными карнизами. По углам колокольня была оформлена широкими лопатками. Приземистый восьмерик колокольни с арками звона сужен в своём поперечнике, что позволило оформить углы перезхода от четверика к восьмерику парами мелких килевидных кокошников, - декоративный приём, известный по ряду памятников костромского и ярославского культового зодчества XVII века. В северо-западном углу на всю высоту колокольни встроена шахта для гирь часов, циферблат которых размещался на уровне парапета яруса звона, на северо-западной его грани. Фасады трапезной и придела преподобного Пахомия имеют скромную классицистическую отделку. В ход в придел выделен четырёхколонным портиком с фронтоном.
Росписи в четверике соборной церкви исполнены в 1841-1842 годах художником Соколовым и повторяют религиозные произведения мастеров эпохи Возрождения. Из всех композиций наиболее сохранившаяся - "Тайная Вечеря" на восточном скате свода над иконостасом. Первоначальные росписи XVII века дошли до наших дней фрагментарно. На своде северного крыльца сохранилась лишь графья с изображением Распятия в обрамлении медальонов с поясными изображениями святых, а на стенах были изображены фигуры преподобных. В приделе преподобного Пахомия, в аркасолии над его могилой, помещено изображение Ветхозаветной Троицы и фигуры митрополита Алексия и Алексея человека Божья. В донцах ниш просматриваются растительные орнаменты, а в нишах у жертвенника было помещено изображение агнца, лежащего в дискосе.
Источник: С.В. Демидов, Е.В. Кудряшов "Нерехта". 1996
