В конце XVII века на месте старой звонницы, сохранив некоторые элементы основания, была построена великолепная колокольня, дошедшая до наших дней. Она имеет пять ярусов и выполнена в форме "восьмерика на четверике", что характерно для архитектуры середины и конца XVII века.

Верхняя часть колокольни была создана по образцу колокольни московского Высоко-Петровского монастыря. Однако мастера не стали полностью копировать существующий образец: они повернули восьмерик так, что его ребро оказалось напротив плоскости четверика. В XVII веке в русской архитектуре появилась тенденция к богатому украшению зданий, как снаружи, так и внутри. Построенная в этот период монастырская колокольня выглядит празднично: в трех поясах восьмерика и в среднем ярусе четверика в углублениях установлены изразцы с барельефами серафимов и различных плодов.

Эта работа принадлежит белорусскому мастеру Степану Иванову, известному как Степан Полубес. Углы колокольни украшены полуколоннами, а окна разных размеров с дугообразными перемычками обрамлены красивыми кирпичными наличниками. Каждое окно имеет свое практическое назначение: освещать лестничный ход на колокольню, паперть, ризницу и подсобные помещения.

Высота здания от основания до вершины креста составляет около 55 метров. Ранее в нижнем ярусе находилась широкая лестница, ведущая в теплую церковь, трапезную и паперть. Во втором ярусе располагались ризница и библиотека. В третьем квадратном ярусе были установлены боевые часы с особыми колоколами для перечасья.

Сейчас механизм часов хранится в музее в Коломенском, где также находится один из сохранившихся колоколов этой колокольни. Часы работали по принципу современных ходиков: две тяжелые гири опускались в шахту, проходящую через все три нижних яруса. В наше время циферблат часов сохранился, а электронный механизм отмечает каждую четверть часа мелодичным звоном и каждый час ударами колокола. Верхние два яруса предназначались для звона, причем колокола находились в нижнем восьмигранном ярусе. Для усиления звука использовались слухи, глиняные полые сосуды, вмурованные в своды и стены.

В описи 1859 года упоминается девять колоколов. В 1932 году по распоряжению товарища Баранова колокола были сброшены, включая колокол, отлитый через 11 лет после смерти прп. Пафнутия. До наших дней сохранился один колокол, который сейчас является экспонатом Коломенского музея. В 1992 году Русско-Американская компания "ЛТД Коди" подарила монастырю 16 новых колоколов, отлитых в Москве. На самом большом из них, весом 750 кг, написано: "Колокол отлит благотворением Поскотинова Владимира Кондратьевича и семьи Джерри Радный, Черри, Коди, Линн Джерри для Рождества Богородицы Пафнутьевой Боровской обители. По благословению архиепископа Калужского и Боровского Климента". С возобновлением монашеской жизни в обители началась реставрация трапезной и колокольни. Сначала укрепили фундаменты, а контрфорсы, поставленные 100 лет назад к западной стене трапезной, были разобраны как ненужные.

В отремонтированных помещениях в подклете колокольни разместился Музей русской иконы, открытый и освященный митрополитом Калужским и Боровским Климентом в 2012 году. Над входом в одно из помещений музея сохранилась уникальная фресковая живопись XVI века, Спас Нерукотворный.