Примечательнейшее здание монастыря, как выше было сказано, есть его соборный храм. В подвальном этаже его почивают под спудом мощи Преподобного Мартирия, основателя обители, а рядом с ним покоится строитель храма Преосвященный Корнилий. — Врата в верхний этаж храма в древнем вкусе — узорчатые, кверху полукруглые. Арка, в которой они помещаются, обложена кафелью, по ней сделана надпись, объясняющая время построения храма: «Лета 7192 (1684 года) благоволением в Троице славимаго Бога создася сии храм при державе Великих Государей Царей и Великих Князей Иоанна Алексеевича и Петра Алексеевича Московских всея России, и при Святейшем Иоакиме Патриархе. За благословением Преосвященнаго Корнилия, Митрополита Великаго Нова-Града и Великих Лук. Его тщанием и иждивением, на поклонение Христианом, и на собрание всему избранному стаду».

В иконостасе сего храма достойны внимания две древние местные иконы: Живоначальныя Троицы — на правой стороне, и на левой — Сошествие Святаго Духа на Апостолов.

Образ Святыя и Живоначальныя Троицы мерою в 2 аршина вышины и 2 аршина ширины. На нем находится 26 отдельных клейм с следующими надписями:

1. Над первым клеймом: «Сотвори Бог небо и землю… И рече Бог: да будет свет!» (Быт. 1. 1–3).

2. «Сотвори Бог твердь» (Быт. 1. 7). «И разлучи Бог между твердию, яже под небесем» (сих слов нет в книге Бытия).

3. «И рече Бог: да соберется вода, яже под твердию (в Библии: под небесем)… и явися суша (Быт. 1. 9)».

4. «И рече Бог: да будет свет, яже на тверди небесней… между днем и между нощию!»… (Быт. 1. 14. И рече Бог: да будут светила на тверди небесней, освещати землю, и разлучати между днем и между нощию)… В клейме изображен, между прочим, Архистратиг Михаил, поражающий отпадших духов, а внизу разверстые челюсти адского змия.

5. «И рече Бог: да изведутся гады и скоты и вся ползающия по земли, и вся яже под твердию небесной» (см. Быт. 1. 20. И рече Бог: да изведут воды гады душ живых, и птицы летающия по земли по тверди небесней).

6. «И рече Бог: Сотворим человека по образу Нашему и по подобию… и сотвори Бог мужа и жену» (см. Быт. 1. 26, 27. И сотвори Бог человека, по образу Божию сотвори его; мужа и жену сотвори их). У Господа Саваофа изображена и самая персть, из коей Он творит человеческое тело.

7. «И благослови Бог день седмый святити его… и почи от всех дел Своих» (см. Быт. 2. 3. И благослови Бог день седмый, и освяти его: яко в той ночи от всех дел своих, яже нача Бог творити).

8. «Возста Каин на Авеля брата своего, и уби его (Быт. 4. 8). И положи Господь Бог знамение на Авеле и посла Бог две горлицы и показа знамение» (сих слов нет в Библии, а знамением горлиц, конечно, подан знак Адаму и Еве о убийстве и о спрятании тела в землю. В том же клейме изображен Сиф, пишущим… под руководством Ангела).

9. «И сотвори убо ковчег от древ негниющих и посмоли его»… (см. Быт. 6. 14. Сотвори убо себе, — говорит Бог Ною, — ковчег от древ негниющих, четвероугольных, гнезда сотвориши в ковчеге, и посмолиши его внутрьуду и внеуду смолою. — Так правильно читается в Библии). «И даде Бог Ною било, яже соберется всякое животно». В клейме Ной изображен бьющим в било.

10. «Рече Господь Бог Аврааму: изыди от земли твоей, и от сродства, и от дому отца твоего, и прииди в землю, яже покажу тебе» (см. Быт. 12. 1. И рече Господь Аврааму: изыди от земли твоея, и от рода твоего, и от дому отца твоего, и иди в землю, юже ти покажу).