Каменный Трехсвятительский Собор был построен 1447 году на месте явления преподобному Евфросину Трех Святителей. Устрояя обитель, преподобный Евфросин молился Господу, в честь кого должен быть соборный храм в обители? После долгой молитвы ему было видение Трех Святителей на том месте, где стоит Трехсвятительский Собор. Причём удивлён был Евфросин, удивлена была и братия: место было показано за пределами пустыни, на берегу реки, в неудобном месте. Но Господь указал именно так. Еще при жизни Преподобного на том месте, где явились ему Три вселенских Святители, началась постройка Собора. Все Три Святителя были епископами Константинопольской Церкви, прославляемы и почитаемы в своих приделах, но то, что они духом и явлением своим отметили это Святое место говорит о его вселенскости.
Игумения монастыря Елисавета (Беляева) была убеждена в том, что «Россия есть символ вселенскости Православия, и является для всего мира тем самым сокровищем, тем самым ковчегом, в котором будет совершаться спасение всего человечества. Иначе не было бы здесь и знамения такого, и такого явления столпов Православной Церкви. Объяснение этому может быть только одно: Россия действительно является Третьим Римом, тем самым государством, в господство которого входит сам Иисус Христос. И место Спасо-Елеазаровского монастыря, избранное этими светильниками веры, отмечено Господом как центр, не государственный и общественный, а духовный. Тайна здесь велика есть, и мы не можем проникнуть в неё и постичь её. Но через этот монастырь устроялась русская государственность в XVI веке, потому что в этом монастыре появилась государствообразующая идея: Россия — Третий Рим. А какое слово изречет эта Святая обитель миру на конец веков, мы ещё не знаем, но предназначение у этого места великое. Здесь не просто пребывает Господь и Матерь Божия, но это ещё и дом Трёх Святителей. И первое название у монастыря было: Трехсвятительский».
Сегодня собор имеет приделы в честь Рождества Богородицы, а в нижнем храме восстановленного собора — находится предел в честь преподобномученицы Великой княгини Елисаветы.