Территория монастыря была разделена на три части — жилую, общественную и оборонительную; игуменом монастыря поначалу был игумен Митрофан, постригший Сергия в монахи. После смерти Митрофана игуменом монастыря стал преподобный Сергий Радонежский. План монастыря, установленный тогда, в общих чертах дошёл до наших дней (прямоугольный внутренний двор с церковью и трапезной, окружённый с четырёх сторон кельями). Вскоре Троицкий монастырь стал духовным центром московских земель, поддержкой московских князей.

Здесь в 1380 году отец Сергий благословил войско князя Дмитрия Ивановича, отправлявшегося на сражение с Мамаем. 8 сентября 1380 года во время Куликовской битвы на поле боя вышли монах и богатырь Троицкого монастыря — Пересвет и Ослябя. В 1392 году преподобный Сергий преставился, а основанный им монастырь на протяжении нескольких столетий являлся культурным и религиозным центром Российского государства (в монастыре составлялись летописи, переписывались рукописи, писались иконы; в XV веке здесь было создано «Житие преподобного Сергия Радонежского», один из крупнейших памятников старорусской литературы, ценнейший исторический документ.