Соборный комплекс – Воскресенский собор с Подземной церковью Константина и Елены и с колокольней – был окончен к 1685 году. Со строительством грандиозного собора связано и изменение значимости всего монастыря, который в честь этого события получил в дар от царской фамилии земли и драгоценности. Уникальные и очень красивые изразцы для собора были заказаны мастерам Степану Полубесу и Игнатию Максимову, а керамические иконостасы в пяти приделах собора делал мастер Петр Заборский. После окончания строительства не прошло и 30 лет, как каменный шатер Воскресенского собора рухнул, и до 1761 года грандиозное здание восстанавливалось и отчасти перестраивалось по проекту В. В. Растрелли и под руководством К. И. Бланка. После этого собор приобрел черты не только московского, но и западноевропейского барокко.
В 1690 году под руководством зодчего Якова Бухвостова начинается возведение каменной крепостной ограды с надвратной церковью Входа Господня в Иерусалим в стиле московского барокко. Работы продлились до 1697 года. С 1693 года Бухвостов уже параллельно работал в Рязани на строительстве Успенского собора, и фактически стены заканчивали его помощники – артель Филиппа Папуги и его товарищей, костромских крепостных братьев Емельяна и Леонтия Михайловых.
Чуть раньше стен, в 1686–1692 годах, на средства, пожертвованные царевной Татьяной Михайловной, в монастыре сооружаются трапезные палаты с церковью Рождества Христова. В 1698 году к трапезным пристраивают и больничные палаты с маленькой церковью Трех Святителей. Позднее, в начале XVIII века, на больничные палаты сверху надстраивают царский дворец для приездов императорской семьи на богомолье. Эта перестройка повлекла заметные изменения в структуре длинного служебного корпуса: пристроили наружную каменную лестницу с аркадой, а Трехсвятскую церковь перенесли на второй этаж, превратив ее из больничной в дворцовую. Сейчас от этой церкви остались лишь следы апсидной части и двухэтажная выступающая часть здания, мало похожая на храм, а на месте ее алтарной преграды – вход в музей.
Корпус трапезных и больничных палат был поставлен рядом с более старым зданием, возведенным в монастыре в 1650-х годах. Это были палаты «монастырских детенышей» и каменные кладовые. Последние в конце XVII века были преобразованы в настоятельские покои. В это же время рядом идет строительство палат царевны Татьяны Михайловны – одноэтажного кирпичного здания, стоящего между двух современных ему братских корпусов. Палаты (или дворец) царевны украшен достаточно скромно в стиле московского барокко. Внешний облик его, как и братских корпусов, был сильно искажен в XIX веке и восстановлен только после Великой Отечественной войны, в 1960-х годах. С тех пор и вплоть до XX века Новый Иерусалим оставался царским богомольем, императорская фамилия оказывала ему немалую поддержку и часто здесь бывала.
Выстроен Новоиерусалимский монастырь почти весь в едином стиле московского барокко. Это относится даже к хозяйственным постройкам – солодежне, кузнечным палатам, квасному погребу и караульным палатам. Все они были пристроены к монастырским стенам в 1690-х годах. В монастыре были и другие хозяйственные корпуса, не дожившие до наших дней.
Стены и башни Нового Иерусалима – отдельный архитектурный памятник этого комплекса. Их нельзя считать защищающей монастырь оградой, поскольку в конце XVII века это было неактуально. Однако и ряды бойниц, и внушительные размеры полностью отвечают требованиям древнерусской крепостной традиции. В стенах толщиной 3 м и высотой более 9 м, как и положено настоящей крепости, три ряда бойниц – подошвенного боя, навесного (машикули) и ружейного. С внутренней стороны стен проведен боевой ход с парапетом.
В плане ограда монастыря представляет собой неправильный шестиугольник периметром более километра. В ней восемь башен, часть из которых названа по воротам в Иерусалиме: Дамасская, Гефсиманская, Сионская. Названия они получили уже в XVIII веке. Все башни разделены перекрытиями на этажи, нижние из которых использовались братией для хозяйственных нужд, а верхние – как кельи. На галереях по большим праздникам, таким как Сретение или Благовещение, совершались крестные ходы.
Только поначалу кажется, что все башни ограды одинаковы. Но если пройти вдоль всей монастырской стены, сразу бросается в глаза разница между башнями. Одни – круглые, другие – восьмигранные, третьи – с восьмигранным основанием и круглым верхним ярусом. Все башни увенчаны каменными шатрами, и только одна – Иноплеменничья – впоследствии была заново перекрыта деревянным шатром из-за того, что стала слишком крениться.