В 1613 году монастырские стены укрывали от польских отрядов молодого Михаила Романова. Однажды в Ипатьевский монастырь прибыло посольство Земского собора с сообщением об избрании Михаила Романова на царство. Духовенство с хоругвями и чудотворной иконой Федоровской Божией Матери сопровождало множество костромичей. Михаила благословили, архиепископ Феодорит надел на него животворящий крест, а знатный боярин Федор Иванович Шереметев поднес царский жезл. На некоторое время обитель превратилась в царскую резиденцию. Так Ипатьевский монастырь стал фамильной святыней для династии Романовых, что обеспечило ему дальнейшее процветание.
В общих чертах ансамбль Ипатьевского монастыря складывался в XVI – XVII веках и подвергался значительным переделкам в течение XVIII – XIX столетий. К числу древнейших построек этого архитектурного комплекса относятся стены восточной части монастыря (так называемый Старый город), возведенные в 1586 – 1590 года в форме неправильного пятиугольника (более 500 м по периметру).
В 1642 – 1643 годах была обнесена каменной стеной почти квадратная территория к западу от монастыря (Новый город). Над западными воротами новой стены сооружена мощная башня, увенчанная шатром из зеленой черепицы. Отсюда и название ее Зеленая башня. Старые стены были надстроены.
На восточной стене, симметрично Зеленой башне, на месте церкви XVII века по проекту архитектора К.А. Тона была построена шатровая церковь Хрисанфа и Дарьи (1841 – 1863) в русско-византийском стиле. Жилые и хозяйственные постройки монастыря, возведенные в конце XVI – начале XVII веков, сохранились лишь на уровне первого этажа. Вдоль восточной стены протянулся Архиерейский корпус (назван по архиерейскому дому, располагавшемуся здесь с 1770-х годов). Второй и третий этажи его надстроены во второй половине XVII века, о чем свидетельствуют наличники с балясинками сложного рисунка и завершением в виде кокошников, характерные для этого времени.
Братский корпус построен в форме буквы «Г» вдоль северной и западной стен. Северная его часть надстроена в 1758 – 1759 годы. Западная часть корпуса известна под названием «палаты бояр Романовых». Современный вид они приобрели после посещения монастыря императором Александром II. В 1863 году палаты были перестроены по проекту архитектора Ф.Рихтера с целью придания им облика «царских чертогов» (резиденции Михаила Романова).
Для этого было построено крыльцо в духе архитектуры XVII века, фасад получил раскраску «вшахмат», переделывались интерьеры. К югу от «чертогов» хорошо сохранился корпус «над погребами» (верхний этаж – конца XVII – начала XVIII века). У южной стены, частично примыкая к ней, стоит корпус, где в XVII находилась поварня, квасоварня и пекарня, а в XIX веке – свечной завод. На территории Нового города, у его северной стены, стоит каменный дом, являющийся редким памятником Петровской эпохи. Построен дом в 1721 году.
