Троицкий собор Данилова монастыря, построенный в 1530-1532 годах, занимает особое место среди памятников древнерусской архитектуры Переславля-Залесского. Его простые и величественные формы соответствуют традициям среднерусской архитектуры первой трети XVI века. Фрески, созданные в 1662-1668 годах, стали первой самостоятельной работой известного костромского иконописца Гурия Никитина и его артели. Эти фрески, включающие цикл иллюстраций Апокалипсиса, соединяют опыт монументальной живописи прошлого века с новыми приемами костромской школы второй половины XVII века.

На средства великого князя Василия в Даниловом монастыре был возведен первый каменный храм, Троицкий собор с приделом Иоанна Крестителя, святого покровителя новорожденного. Монастырь был переименован в Троицкий в честь главного храма, посвященного Святой Троице.

Троицкий собор является одним из древнейших архитектурных памятников Переславля-Залесского. Он был построен в период, когда город вновь стал центром строительной активности московских государей. В начале XVI века в городе, вероятно, существовал только один каменный храм, Спасо-Преображенский собор XII века. Однако в 1520-1530 годах на средства Василия III каменные церкви начали строиться в трех пригородных монастырях: Никитском, Горицком и Даниловом. Из этих построек до наших дней без значительных изменений дошел только Троицкий собор Данилова монастыря.

Архитектурные особенности собора сближают его с постройками московских зодчих первой трети XVI века. Возможно, его возводили мастера из столицы, присланные Василием III в Переславль.

Троицкий собор представляет собой небольшой одноглавый крестовокупольный храм с изящными пропорциями. Он возвышается на вершине пологого холма и в древности, когда рядом не было крупных сооружений, служил архитектурной доминантой южной окраины Переславля.

Внешний вид собора прост и монументален. Основной объем храма почти кубической формы. Каждый фасад разделен на три части узкими лопатками и украшен профилированными порталами. Кирпичная кладка прорезана узкими арочными оконными проемами, напоминающими бойницы. Легкий карниз отделяет килевидные закомары от стен. С востока выступают три невысокие апсиды граненой формы, характерные для первой трети XVI века. Вертикальные грани придают апсидам изящество, чтобы они не выглядели тяжелыми. Глава собора возвышается на световом барабане с аркатурно-колончатым поясом, декор которого был использован итальянскими зодчими в кремлевских соборах и стал популярным в древнерусской архитектуре. После завершения строительства Троицкий собор выглядел более стройным и торжественным, чем сейчас. Его древние закомары и кокошники скрыты под кровлей, появившейся в конце XVII, начале XVIII века. Тогда же шлемовидная глава была заменена на луковичную, прорублены новые окна, а старые заложены. Повторяющиеся формы создавали впечатление устремленности храма ввысь. Этому способствовали высокие и узкие окна. Внутри храм кажется просторным благодаря вытянутому плану и увеличенному притвору. Пространство собора расчленено стройными столбами, поддерживающими своды и арки. Карнизы столбов и кронштейнов тонко профилированы, их профиль почти совпадает с наружными стенами. Столбы образуют подкупольный квадрат. Апсиды ниже восточной стены, что позволяет разместить на ней композиции, обычно занимающие другое место в росписях. Северная, западная и южная стены расчленены на три части пилястрами, соответствующими наружным лопаткам.

Расцвет монастыря начался в 50-е годы XVII века и продолжался до начала следующего столетия. Троицкий Данилов монастырь вернул себе былую славу и стал одним из самых богатых в округе. Он был полностью отстроен в камне, включая новые жилые и хозяйственные помещения, стены и ворота. Крупнейшими вкладчиками стали князья Барятинские, благодаря которым велось масштабное строительство. Расцвет монастыря связан с деятельностью ростовского митрополита Ионы Сысоевича. В 1653 году он освидетельствовал мощи первого игумена Даниила. В том же году игумен Тихон добился признания мощей «истинными», после чего Даниил был канонизирован. Патриарх Никон установил празднования преподобному Даниилу 30 декабря и 7 апреля. В 1653 году монастырю была дана грамота на строительство церкви во имя Даниила. В 1660 году новый храм был пристроен к Троицкому собору с северной стороны. Он сохранился и представляет собой небольшую одноглавую церковь. В 1923 году монастырь был закрыт, храмы разорены, стены и башни разобраны. Колодец Даниила засыпан, фрески собора оставлены без защиты. В 1930-х годах монастырь использовался как машинно-тракторная станция. В 1945-1949 годах здесь размещался лагерь немецких военнопленных. 20 апреля 1994 года мощи Даниила были перенесены из музея в Свято-Никольский женский монастырь, а через два года, в Свято-Троицкий Данилов монастырь. После этого обитель начала восстанавливаться, к мощам потянулись паломники. Однако потребовались годы, чтобы восстановительные работы обрели конкретные сроки.

В 2000 году на монастырской колокольне вновь зазвонили колокола. В 2002 году установлены купол и крест, начаты реставрационные работы в храме Похвалы Пресвятой Богородицы. 18 сентября 2005 года Даниловский придел Троицкого собора был освящен архиепископом Ярославским и Ростовским Кириллом.