Строят Знаменский собор в 1679—1684-х годах костромские мастера под руководством Федора Григорьева и Григория Анисимова по договору за 850 рублей, пожалованных боярином И.М. Милославским. В первом этаже находилась теплая церковь Афанасия Афонского, обширная одностолпная монастырская трапезная с Хлебодарной и Кладовой палатами. На втором этаже располагалась холодная церковь Знамения и ризничная палата. Церковь окружали большие двухъярусные галереи с выступающими далеко вперед нарядными крыльцами. К юго-западному углу галерей примыкала высокая шатровая колокольня (разобрана в конце XVIII века из-за большой осадки фундамента).
Как и все церковные постройки Москвы XVII века, собор поставлен на высоком подклете, а из-за слабости грунта под него забито 2486 дубовых свай.
Очень важное значение для монастыря имели Казенные кельи. В них жили должностные лица, которые вели монастырское хозяйство, хранилась денежная казна и документы – царские и патриаршии грамоты, купчие крепости, завещания. Известно, что царь Михаил Федорович подарил монастырю несколько вотчин в Московском и Бежецком уездах: села Яганова, Хоботское, пустоши Куминку, Царицын Луг. По Переписной книге 1678 года Знаменскому монастырю принадлежало 299 крестьянских дворов.
В 1668 году палаты пострадали от пожара и в 1674-м были почти полностью разобраны. Сохранился лишь подвал, на основе которого мастер Мелетий Алексеев в тот же год возвел по договору с монастырем палаты кирпичные со сводчатыми перекрытиями. Первоначально они служили жильем игумену, с 1678 до 1752 года использовались в качестве казенных келий, позже сдавались в аренду.
Строителями Знаменского собора одновременно с ним возводятся Игуменские кельи. Расположенные вдоль Варварки, они отделены от улицы небольшим расстоянием. Их отличает предельная строгость архитектурного решения: два этажа под высокой кровлей, небольшие, скорее похожие на бойницы, проемы окон, Федор Григорьев и Григорий Анисимов на редкость удачно вписали здание в пространство двора, подчеркнув величественность и значительность главного собора. Весь монастырь был обнесен каменной оградой.
Но уже ко времени вступления Петра I на престол состояние Знаменского монастыря было признано неблагополучным. Сказалась слабость грунта, расположение построек на косогоре. Почти все крыши разрушились. На материальном положении монастыря существенно отразилось то обстоятельство, что в 1704 году здесь, в кельях у задних ворот, поместили колодников и арестантов с солдатами, которые своими криками, попрошайничеством отпугивали и так немногочисленных молящихся.
Нижняя палата. Интерьер.
Знаменский монастырь. Собор. Трапезная палата.
Следующий удар благосостоянию монастыря нанес указ 1720 года о каменных мостовых, которые должны были устраивать домовладельцы. В общей сложности на долю монастыря, учитывая его владения в Замоскворечье, пришлось более 500 квадратных сажень. Никаких льгот «родовому гнезду» не последовало. Наконец, монастырь сильно пострадал и от страшного московского пожара 1737 года.
Вступая на престол, Елизавета Петровна распорядилась поновить монастырь, но на очень ограниченные средства, а также восстановить родовое жилье. Во всяком случае, в 1776 году профессор Х. А. Чеботарев, первый ректор Московского университета и первый председатель Московского общества истории и древностей российских, еще видел собственными глазами остатки «родительского дома фамилии Романовых». В 1784–1789 годах часть монастырской стены заменили колокольня и примкнувший к ней корпус монашеских келий, представляющий интересный пример архитектуры московского классицизма. Колокольня состоит из вытянутого вверх четверика и поставленной на него звонницы – восьмигранной башни, увенчанной фонарем с небольшой главкой и крестом. В нижнем четверике находятся две арки, служившие главным входом в монастырь.
Монастырь испытывал постоянные материальные затруднения. Никакие жалобы и петиции на высочайшее имя не помогали, так что собственно дом Романовых в конце XVIII века приходилось постоянно сдавать внаем. Известно, что поочередно в нем жили московский купец Иван Болховитинов, купец греческого происхождения Метакса и нежинский грек Георгий Горголи, который за свой счет произвел ремонт палат.
События Отечественной войны 1812 года по существу не затронули монастыря. В нем, по счастью, поместился французский провиантмейстер, прежде состоявший на русской службе и потому с уважением отнесшийся к монастырскому достоянию. После ухода французов в Знаменском монастыре некоторое время жил архиепископ Августин. При этих обстоятельствах удалось даже полностью сохранить монастырский архив, который был помещен в нишах ризницы и заставлен тяжелыми, неподъемными шкафами.
Ремонт монастыря после Отечественной войны носил поверхностный характер. Комиссия, занимавшаяся восстановлением Москвы, запретила какие бы то ни было достройки и перестройки. В этом отношении архитекторам пришлось противостоять архимандриту Аристарху, который в 1821 году хлопотал перед митрополитом Филаретом о сносе дома Романовых и его строительстве заново и на новом, более удобном месте.
Первым из императоров проявил заинтересованность Знаменским монастырем Александр II. В 1856 году последовало его распоряжение восстановить фамильное гнездо, открыв доступ в него как в музей.
Создание музея было поручено комиссии в составе председательствующего – князя И. А. Оболенского, директора Оружейной палаты А. Ф. Вельтмана, архитектора Ф. Ф. Рихтера, археологов И. М. Снегирева, Б. В. Кене и А. А. Мартынова. Не располагая еще данными о том, что здание построено как казенные кельи в конце XVII века и на подвале ХVI (документы об этом были обнаружены только в 1865 году), комиссия решила создать нарядный типологический боярский дом с надстроенным теремом.
Закладка состоялась 31 августа 1858 года в присутствии императора. «На закладке при входе на паперть государя встретил митрополит Филарет с напрестольным крестом в руке – вкладом матери царя Михаила великой инокини Марфы. При митрополите стоял придворный протодиакон с кадилом патриарха Филарета Никитича. Под сенью хоругвей оба иеромонаха держали в руках храмовый образ Знамения Богородицы, родовой бояр Романовых, царское моленье Михаила Федоровича.
Братский корпус.
В приготовленное место для закладки государем и августейшей фамилией были положены новые и древние монеты, поднесенные членами комиссии по постройке. Так, И. Снегиревым были поданы на блюде серебряные и золотые монеты чекана 1856 года, в память коронования государя, – год, в который повелено возобновить романовскую палату; А. Вельтманом – золотые и серебряные монеты 1858 года, в свидетельство действительного начала работ для обновления этого древнего памятника; Г. Кене – золотые и серебряные монеты времен царя Михаила Федоровича в память того, что в означенном доме родился и возрос этот государь, первый из поколения Романовых; известным нашим археологом архитектором А. А. Мартыновым – серебряные монеты царствования Иоанна Грозного как свидетельство, что здание было построено при этом государе.
Возобновление палаты было окончено 22 августа 1859 года, и она освящена в этот же день в присутствии государя императора. Древняя боярская палата была построена в четыре этажа: первый, подвальный этаж, или так называемое в древности погребье с ледником и медушею; второй, нижний этаж, или подклетье с людской, кладовою, приспешнею, или поварнею; третий, средний этаж, или житье с сенями, девичьею, детскою, крестовою, молельною и боярскою комнатою; четвертый, где находятся вышка, опочивальня и светлица.
Все комнаты внутри были убраны старинными предметами или сделанными по старинным образцам. На восточной стороне палаты в среднем жилье выступает висячее крыльцо, или балкон, глядельня. Над ним в клейме – герб Романовых; под ним в нише – надпись на камне, начертанная уставною вязью, гласящая, при ком и когда начата и окончена постройка». Так описывает эти события М. И. Пыляев в «Старой Москве».