В 1571 году в народе было поветрие — изнурительный кашель. Многие больные этой болезнью получали исцеление у гроба преподобного Кирилла и между другими — житель соседнего с обителью села Замошья Мелетий, едва не умерший. В этом же году в обитель был приведен на память преподобного отрок Иосиф, с двухлетнего возраста страдавший бесным недугом. Родители больного попросили братию отслужить молебен при гробе святого и во время молебна со слезами взывали к преподобному: «Помилуй нас, рабе Божий, — сын наш очень страдает, грехов наших ради!» Когда больного приложили ко гробу, недуг исчез навсегда.

Жена жителя Белозерска Иоанна Евсеева Мария не могла разрешиться от бремени и сильно страдала. Родственники больной призывали к себе знахарок, но те не оказали ей никакой помощи. Тогда, видя, что Мария близка к смерти, вынесли ее в чистую комнату, положили на особое ложе и стали делать другие приготовления к кончине. В это время муж ее принес икону Богоматери и начал молиться пред нею, упоминая и преподобного Кирилла. После этого Марии в той же комнате явился преподобный в образе высокого благообразного старца с небольшой седой бородой и, перекрестив ее, сказал: «Мария, имей веру к блаженному Кириллу Белому — и будешь здорова!» Тотчас больная разрешилась от бремени и стала здорова.

Симеон, родом из Кемской стороны, живший в обители преподобного, пошел однажды в лес за грибами и ягодами для братии и много дней блуждал в нем, отыскивая путь. Выбившись совершенно из сил и потеряв надежду возвратиться в монастырь, он сел под деревом и в ожидании смерти начал молиться преподобном Кириллу. Вдруг ему явился благообразный старец и велел следовать за собой. Приведя Симеона к монастырю, старец сказал: «Иди, чадо, с миром ко гробу блаженного Кирилла» — и сделался невидим.

9 ноября 1612 года получил исцеление, призывая имя святого Кирилла, житель города Ростова Димитрий, пораженный параличом во время пребывания в монастыре преподобного.

В 1620 году в селе Кем Белозерского уезда, у церкви Пресвятой Богородицы жил священник Михаил с женою Антониною, которая давно страдала тяжелыми припадками. В воскресенье 23 июля с Антониной случился особенно сильный припадок, продолжавшийся с утра до вечера. Когда она в изнеможении лежала под присмотром вдовы Дарии, ей явился преподобный Кирилл в святительской одежде и с крестом в руках и сказал: «Чадо, ты страдаешь? Иди в монастырь мой, помолись Господу Богу, приложись к моему гробу — и будешь здорова».

Изумленная больная сообщила Дарии, что чувствует себя лучше и просила ее дать за себя обет поклониться гробу святого Кирилла. Дарья рассказала об этом родным больной, но те не придали этому значения. Вслед за этим припадки возобновились и продолжались ежедневно с утра до ночи. 30 июля Антонина одна осталась в своей комнате и, ожидая приближения недуга, со слезами молилась Божией Матери и преподобному Кириллу. Вдруг открылись двери и вошел чудотворец. Он был в святительском одеянии, лицо его светилось, в правой руке он держал кадило, а в левой крест и незажженную свечу. Воскурив фимиам пред иконами и Антониной, преподобный сказал: «Чадо, не бойся меня; ты будешь здорова».

Затем он стал говорить: «Чадо, не вели мужу четверобрачных и троебрачных мужчин и женщин пускать в храм. Также пусть не входят и те, которые имеют с кем-нибудь вражду и не примирились. Видишь ли, чадо, Божие посещение и наказание, как Бог наказывает мир сей многими казнями за невоздержание то нахождением иноплеменных воинов, то голодом, то мором? Ибо праздники Божии не исполняют, в среду и пятницу не постятся и воскресных дней не почитают: живут скотски, как свиньи в кале валяются. Если не покаются и не оставят злых своих дел, то будет великая казнь от Бога. Ты же, пока не сходишь в мой монастырь, питайся только ягодами и не принимай никакой другой пищи».

Долго преподобный поучал больную и, окончив речь, сделался невидим. Антонина почувствовала себя здоровой и только не могла владеть языком, но, сходив в обитель и помолившись у гроба преподобного, она получила полное исцеление. После этого она дала обет ежегодно приходить в обитель преподобного Кирилла ко дню его памяти. Однако в первый же наступивший день памяти святого (4 февраля 1621 года) она осталась дома, думая пойти в монастырь в следующий раз. 11 февраля Антонина внезапно ослепла, а на третий день почувствовала на себе влияние какой-то невидимой силы, удерживавшей ее на одном месте. В глубоком ужасе и раскаянии Антонина прибегла к помощи преподобного Кирилла и вновь получила исцеление, приложив к глазам оставшийся от свечи святого Кирилла воск и послав вместо себя мужа в обитель.

С тех пор она и муж ее до смерти не нарушали данного обета.

В 1628 году монастырь посетила жена окольничего Никиты Годунова Анна вместе с своими детьми, чтобы помолиться о царском здравии и о даровании царю детей. После литургии и молебна она попросила дать ей немного земли от гроба блаженного, которой народ приписывал целебную силу. Когда игумен при пении тропарей преподобному Кириллу велел приподнять помост над гробом и наклонился, чтобы взять земли из-под помоста, к изумлению всех присутствовавших поднялось благоуханное облако, распространившееся затем по всей обители. В то же время получили исцеление бывшие при гробе двое больных: Иван Шишкин и Ирина Волохова (или Молакова).

После ряда чудес, бывших у гроба преподобного Кирилла в присутствии Анны Годуновой, настоятель и братия Новоезерского монастыря донесли о происшедшем царю Михаилу Феодоровичу и патриарху Филарету. Царь и патриарх приказали митрополиту Ростовскому Варлааму произвести на месте расследование обстоятельств дела. Расследование было произведено по поручению митрополита игуменом Белозерского монастыря Филиппом и бывшим игуменом того же монастыря Никоном. При дознании присутствовали: белозерский протопоп, белозерские горожане, власти Белозерского уезда, священники и многие люди всяких чинов. Все присутствовавшие единогласно, на словах и письменно, засвидетельствовали справедливость донесения монастыря и кроме того сообщили и засвидетельствовали множество и других чудес. Донесение об этом было послано через митрополита Варлаама царю и патриарху. По неизвестным причинам дело остановилось на этом и ожидавшегося всеми церковного прославления преподобного Кирилла как угодника Божия на этот раз не последовало.

В то же царствование Михаила Феодоровича братия и вкладчики Новоезерского монастыря и почитатели преподобного в Москве и других городах предприняли постройку каменной церкви во славу преподобного Кирилла на его гробе. Но быть может вследствие того, что дознание о чудесах не имело дальнейшего движения, все дело ограничилось заготовлением небольшого количества кирпича и других материалов.

В царствование Алексия Михайловича, в мае 1648 года, в Москве вспыхнул народный мятеж против некоторых лиц, бывших в приближении царя. Начальник пушкарского приказа Петр Траханитов, дьяк Елеазар Чистой и многие другие были убиты и ограблены. Мятежная толпа приступила к Красному крыльцу и требовала выдачи боярина Бориса Ивановича Морозова, царского воспитателя и родственника, и уже разбила его дом и разграбила имущество. Боярина с трудом успели укрыть от рук разъяренной толпы, и вскоре он тайно бежал в Кирилло-Белозерский монастырь. Игумен Новоезерского монастыря Амфилохий и братия, узнав о пребывании его в соседстве с ними, послали к нему монаха Иону с образом и житием преподобного Кирилла. Боярин с честью принял образ и с благоговением прочитал житие святого. После этого душа его наполнилась какой-то радостью и восторгом, мучившие его страхи и горе совершенно исчезли, и он возымел желание поклониться гробу преподобного Кирилла. Отслужив молебен на гробе и со слезами помолясь святому, боярин сказал игумену и братии: «Отцы святые, помолитесь о мне Господу Богу, Пречистой Его Богоматери и преподобному чудотворцу Кириллу. Если Бог умилосердится надо мною по молитвам преподобного Кирилла и возвращусь в царствующий град и великий государь пожалует меня в свой царский синклит, в первый мой чин, то я построю на этом месте каменную церковь в честь и славу Воскресения Христова и в похвалу святого Кирилла».

Обрадованные игумен и братия отвечали ему горячими благопожеланиями. Раздав богатую милостыню, боярин возвратился в Кирилло-Белозерский монастырь. Спустя немного времени в Москве утихло волнение, боярин был позван к царю и занял свое прежнее положение. В следующем 1649 году Морозов приступил к исполнению своего обещания. 4 сентября по его приказу архимандрит Кирилло-Белозерского монастыря Афанасий и старец келарь Савватий Юшков были на основании каменного храма. В их присутствии начали копать рвы, и когда повели один ров близ того места, где была гробница преподобного Кирилла, под гробницей на глубине пол-аршина от поверхности земли среди древесных корней открылся совершенно неповрежденный гроб. Без патриаршего указа и митрополичьего приказания архимандрит и келарь не осмелились взять землю с гроба, открыть и освидетельствовать его. Гроб был до указа обложен кругом досками, а об открытии донесено митрополиту Ростовскому Варлааму, патриарху Иосифу и боярину Морозову. Морозов, получив извещение, рассказал царю все с ним бывшее и ознакомил его с житием и чудесами преподобного Кирилла. В октябре патриарх, по совету с царем, послал Вологодскому архиепископу Маркеллу грамоту с предписанием ехать на Новое озеро, осмотреть мощи святого, перенести их во временное помещение, устроить празднество и донести о всем царю и патриарху.