В конце XVI века по повелению и на средства царя Федора Ивановича вместо старого белокаменного строится новый кирпичный храм. Освящен он был в 1589 году и именовался по-прежнему храмом Рождества Пресвятой Богородицы. Шлемовидное оформление пяти куполов собора придавало ему суровость, воинственность и грандиозность.  Алтарь от центральной части собора  сначала отгораживала кирпичная стена, затем вместо нее был установлен иконостас. В южной стороне алтаря за кирпичной стеной устроен придел в честь Федора Стратилата, а к северной наружной стене примыкает как самостоятельная церковь придел Великомученицы Ирины. Эти имена взяты не случайно, приделы назывались именами Небесных покровителей царя Федора и царицы Ирины, сестры Бориса Годунова. Кресты на соборе венчаются царскими коронами, что тоже не случайно – собор строился под покровительством царя. Известно, что Федор Иванович приезжал сюда на богомолье в 1592 и 1595 годах.

За 400 лет своего существования собор много раз подвергался переделкам. В середине XVII века с южной, западной и северной сторон были построены паперти, несколько позже растесаны окна и изменена их форма. В XVII веке надложены главы – вместо шлемовидных окончаний были поставлены восьмерички, чтобы приблизить собор по высоте к появившейся в конце XVII века новой высокой колокольне. В целях увеличения площади собора в 1837 году к задней стене (на место бывшей ветхой паперти) пристраивается кирпичная трапезная, сохранившаяся до наших дней. Эта пристройка резко контрастирует с изящными формами основного здания. Разница в их постройке — 250 лет. Во время проведения реставрационных работ специалисты решили сохранить трапезную, обновить ее, чтобы можно было как на диаграмме проследить за изменениями архитектурных форм. Кроме того, пристройка к собору, выполненная в формах позднего классицизма, интересна тем, что она является самым поздним из всех сооружений монастыря. В 1997 – 98 гг. в помещении пристройки устраивается придел в честь прп. Пафнутия.

Есть еще входы в собор с южной и  северной сторон. Декоративно оформленные порталы их выложены из искусно обработанных брусков белого камня. Белый камень использован на фундамент, цоколь и порталы, и лишь в некоторых местах белокаменные бруски встречаются в стенах, которые выложены из толстого тяжеловесного обожженного кирпича.

В прошлом снаружи на стенах собора в отдельных местах была роспись, но к середине XIX века она сохранилась только над южным и северным порталами под укрытием железных зонтов.  Над южными дверями написаны святители Пётр и Алексий, митрополиты Московские; выше их – образ Рождества Пресвятой Богородицы,  по сторонам – св. Антоний и Феодосии Печерский; а над северными – образ преподобного Пафнутия. В настоящее время лишь чуть видны следы этих изображений.

Внутри собор расписан иконным письмом византийского стиля. Нижнюю часть северной и южной стен церкви Рождества Богородицы занимает цикл жития преп. Пафнутия Боровского. В разные времена фресковая роспись дважды была записана маслом, только в приделе Федора Стратилата сохранились некоторые незаписанные сюжеты. Лишь в XX веке, после возвращения монастыря Церкви, реставраторам удалось восстановить фрески во всей их былой красоте.

Своды центрального купола собора и четырех боковых главок поддерживаются четырьмя столбами, два из которых находятся в середине церкви, а два – в алтарной части за иконостасом. Большой интерес представляет целая система голосников, установленных в специальных местах на разных высотах для усиления акустики собора. Самый большой голосник располагается в северо-западном столбе, его глубина и внутренний диаметр составляют около 1 метра, диаметр горловины – 15-18 сантиметров.

В северной стене, почти от самого западного внутреннего угла собора, имеется дверной проем, отсюда начинается ход в тайник под крышей. Лестница устроена в толще стены. Поднимаясь вверх и делая несколько оборотов, она затем продолжается в восточной стене и выходит на средний алтарный свод. Здесь устроено небольшое помещение для хранения казны и других ценностей.

Есть легенда о двух подземных ходах, начинающихся где-то в соборе и ведущих в Калугу и Москву. Легенда подкрепляется тем, что монахам из Пафнутьева монастыря было разрешено торговать в Москве, где находилось подворье в районе современного Китай-города на Лубянке, а также  в Калуге, куда монахи, чтобы не встречаться с мирскими соблазнами добирались по подземным ходам. Полы в соборе в настоящее время каменные, с подогревом, но в прошлом они были выложены железными плитами.

СОБОР В XX ВЕКЕ

 В 1920-годы  на территории  монастыря  размещались    ремонтно-строительные мастерские, а собор  превратился в ангар хозяйственного назначения. И хотя   монастырь был зарегистрирован как памятник ансамблевой  архитектуры ХV – ХIХ веков, уникальные постройки находились в аварийном состоянии. Не был исключением и храм Рождества Богородицы: сквозные трещины, зияющие в его стенах,  свидетельствовали о серьезных процессах разрушения.  В архивных документах еще в XVIII веке отмечалось наличие трещин в стенах и сводах собора, со временем они увеличивались. Хотя их и заделывали при выполнении ремонтных работ, но причину, их вызывающую, не устраняли. Как и большинство монастырских построек, храм веками стоял на фундаменте из деревянных дубовых свай, которые со временем начинали гнить. Расширение окон собора, а затем и прорубка второго ряда оконных проемов в восточной стене также значительно ослабили прочность стен. Тому же способствовало увеличение размеров входной арки в западной стене. Именно здесь, по ослабленным местам восточной и западной стен, проходила главная трещина, раскалывая собор на две части.  В 1954 году в ночь с 13 на 14 мая (день памяти преп. Пафнутия) со страшным гулом, подобным взрыву, рухнул центральный барабан собора, раздавив находившиеся там два учебных зерновых комбайна (в монастыре в то время размещалось сельскохозяйственное учебное заведение).

В ходе реставрационных работ, начатых в 1962 году, было обнаружено, что причиной раскола стен является длительный процесс деформации фундамента. Дубовые сваи, которые применялись строителями храма для уплотнения  грунта, разрушились, произошла осадка почвы под  подошвой фундамента, и теперь, чтобы спасти собор, требовалось полное его укрепление. Поскольку здание собора находилось в крайне аварийном состоянии, внутри пришлось установить надежные леса, которые приняли на себя нагрузку от деформированных сводов и арок. После этого реставраторы подкапывались под стены на глубину пяти-шести метров и ширину около четырех метров и заливали бетон вместо сгнивших свай.

Траншеи под стены рыли с большой осторожностью, не подряд, а одну за другой в разных местах, чтобы не ослабить конструкцию здания. Когда были укреплены фундаменты, начались другие реставрационные работы. В соборе заделали трещины в стенах и сводах, заново сложили центральный барабан с главой, укрепили, а местами переложили цоколь, выполнили целый ряд других работ. При этом реставраторы вернули храму первоначальный вид – вместо увеличивающих его высоту восьмериков были восстановлены шлемовидные верха как центральной главы, так и всех боковых. Тогда же изменили форму кровли, открыли и восстановили украшения барабанов.

Во время этих работ в кладке фундамента собора  в забутовке цоколя и в толще стен были обнаружены белокаменные блоки с фрагментами архитектурных декораций с остатками фресок. После того как археологам удалось извлечь часть из  них, специалисты по древнерусской живописи определили, что обнаруженные блоки принадлежат белокаменной церкви, построенной при преп. Пафнутии, а уцелевшая фресковая живопись на некоторых из них – живопись кисти Дионисия. В настоящее время несколько наиболее уцелевших композиций  хранятся в музее им. Андрея Рублева, остальной материал находится на реставрации.

Был зафиксирован следующий случай, который  приостановил процесс восстановительных работ: при раскопке фундамента в Южной части собора возле алтаря, где сейчас находится рака с частичкой мощей Преподобного, техника перестала подчиняться, и на рабочих напал сильный страх. Работы были временно прекращены, но по возобновлении работ все снова повторилось. Реставраторы решили это место оставить, и до сих пор оно остается нетронутым, без фундамента. 

ПРИДЕЛ В ЧЕСТЬ ВЕЛИКОМУЧЕНИЦЫ ИРИНЫ

Величественный, богатырский, суровый вид собора, если смотреть на него с галереи восточной стены, смягчается ажурным оформлением Ирининской церкви. За годы советского периода церковь пришла в негодность и требовала реставрации. На средства частных благотворителей были выполнены работы по внутренней отделке церкви, изготовлен и установлен деревянный резной иконостас. В храме хранится ковчег с частичкой мощей великомученицы Ирины, подаренный обители в день  освящения церкви.

С левой стороны входа в церковь влмц. Ирины в стену вмурована белокаменная плита, обрамленная красным кирпичом, со следующей надписью: «Лета 1599 апреля 27 дня преставился раб Божий Великого государя царя и Великого князя Феодора Ивановича всея России дядька окольничий Лупп, зовомый Андрей Петрович Клешнин, во иноцех Левкий схимник». Хорошо известна трагическая история, связанная со смертью в Угличе царевича Дмитрия. До сих пор ведутся споры о причастности Бориса Годунова к убийству царевича. Лупп Клешнин был приближенным царя Федора Ивановича. Именно он вместе с Василием Шуйским был послан Борисом Годуновым в Углич для следствия по делу смерти царевича. В своей «Истории государства Российского» Н.М. Карамзин писал, что Клешнин, как сообщник Годунова, терзаемый совестью, приблизительно в 1591–92 гг. удалился в монастырь и принял схиму, а в монастырских документах упоминается о вкладах Клешнина. Остается только неизвестным, как попала на стену придела эта плита с места захоронения схимника Левкия.