En el segundo cuarto del siglo XV se construyó una iglesia de piedra en honor al santo fundador del monasterio, el venerable Sergio de Radonezh. A ella se unía el refectorio de los monjes con la panadería. El hieromonje Samuel comenzó una reconstrucción a fondo del templo invernal de Sergio, añadiendo al existente altar de Nicolás un nuevo altar en honor a la icono de Tikhvin de la Madre de Dios. La construcción y el acabado del templo fueron completados por su sucesor, el igumen Nazario, también conocido como un asceta de la piedad del siglo XIX. Bajo su dirección, en 1833, el metropolitano de Moscú y Kolomna, Filaret Drozdov, consagró el nuevo templo.

Hoy en día, el templo del venerable Sergio ha sido completamente restaurado, junto con el edificio del superior adyacente. Se han restaurado el campanario con la iglesia de la Introducción y los edificios de los hermanos del oeste y este. Estos edificios se utilizan para las necesidades del Seminario Teológico de Kolomna, ubicado dentro de los muros del monasterio, y en 2010 fueron cedidos por el monasterio para el uso gratuito del seminario.