Макет Троице-Сергиева монастыря показывает, какой была обитель в середине XVI века. Тогда здесь развернулось строительство каменных церквей и зданий — и это превратило скромный монастырь в мощную крепость. Экспонат создавался на основе археологических и исторических исследований, которые специалисты проводили в XIX и XX веках.

Кирпичные стены вместо деревянных появились в монастыре в период царствования Ивана Грозного в 1540–1550 годах. В это время на дальних подступах к Москве строили и другие монастыри-крепости. И хотя Троицкая была лишь одной из них, строительство ее, в силу особой знатности (в главном храме монастыря покоились мощи преподобного Сергия) и стратегически важного местоположения, сопровождалось неоднократными царскими проверками. Зодчие «беспошлинно и безденежно» могли брать материал для возведения стены, где бы он ни находился. Крепостные стены с двенадцатью башнями возвели за короткий срок. Позже их достроили вверх и увеличили ширину, сторожевые башни тоже возвели выше или перестроили заново.

На территории монастыря находились два древних храма. Троицкий собор возвели еще в начале XV века. Это единственное белокаменное сооружение в обители, все остальные строения выполнены из кирпича. Духовскую церковь построили в конце XV века. Это редкий по типу храм: в нем в едином здании объединены церковь и звонница.

При Иване Грозном в центре монастыря появился новый храм — величественный пятиглавый Успенский собор. Строили его в течение 26 лет — с 1559 по 1585 год. Помешал пожар, который произошел во время строительства, а также немилость царя по отношению к Троицким властям этого периода. Завершить храм удалось на те деньги, которые государь дал «в вечный помин» по своему трагически погибшему сыну Ивану. Освятили Успенский собор уже после смерти самодержца.

На макете-реконструкции представлены и не сохранившиеся до наших дней постройки, какими они были в середине XVI века. О зданиях известно по письменным источникам и археологическим исследованиям. Среди них — трапезная и поварня 1469 года, считается, что их возвел московский купец Василий Ермолин. Также на макете представлены монашеские кельи, деревянный дворец Ивана Грозного и надвратная церковь Преподобного Сергия 1513 года — первые каменные ворота с храмом над ними, поставленные еще в деревянной монастырской ограде. Вместе с дворцом Ивана Грозного они повторили ту планировку, которая, как считается, существовала в обители еще при преподобном Сергии: кельи, стоящие «четвероугольно» вокруг храма.