Приехав в начале 1609 года в Троице-Сергиев монастырь для поминовения родителей и брата, Ксения, теперь монахиня Ольга, была застигнута полчищами поляков, осаждавшими монастырь под командованием Сапеги и Лисовского. В монастыре укрылись жители многих окрестных деревень. Осада длилась полтора года и закончилась поражением поляков, которые не смогли сломить мужество и смелость защитников монастыря-крепости. Вместе с осажденными все трудности и бедствия стойко переносила и Ксения Годунова.
Сохранилось письмо, написанное Ксенией в осажденном монастыре и предназначенное жившей в Москве тетке, княгине Домне Богдановне Ноготковой, родной сестре Евдокии Богдановны Сабуровой, одной из жен царевича Ивана, убитого отцом Иваном Грозным. В письме от 29 марта 1609 года Ксения сообщает: «Я у Троицы в осаде в своих бедах чуть жива, конечно, больна со всеми старицами, и впредь, государыня, никако не чаем себе живота, с часу на час ожидаем смерти. Да у нас же за грех за наш моровоя поветрея, всяких людей измяли скорби великия смертныя, на всякий день хоронят мертвых человек, по двадцати и по тридцати и больши...» Когда свирепствовавший в монастыре мор унялся, то «не осталося людей ни трети».
После освобождения Троице-Сергиевого монастыря от осады Ксения Борисовна Годунова вместе с племянницей Ивана Грозного, Марией Владимировной, переехала в Москву, в Новодевичий монастырь. Но и здесь, уже под иноческой одеждой, их ждало новое злоключение. В начале августа 1611 года казаки Ивана Заруцкого взяли приступом Новодевичий монастырь и разграбили его. В одной из грамот того времени говорится: «Когда Ивашко Заруцкий с товарищами Девичий монастырь взяли, они церковь Божию разорили, и черниц, королеву, дочь князя Владимира Андреевича, и Ольгу, дочь царя Бориса, на которых прежде и зрети не смели, ограбили донага, и иных бедных черниц и девиц грабили и на блуд имали, а как пошли из монастыря, и церковь и монастырь выжгли».
После этого нового, но уже последнего поругания, несчастную дочь Бориса Годунова вместе с другими монахинями отправили обратно во Владимирский Княгинин монастырь. С тех пор о ней не было никаких сведений до 1622 года. В этом году, 30 августа, на 41-м году жизни прекратились все ее страдания. Перед своей смертью Ксения Годунова завещала похоронить ее рядом с родителями и братом. Последнее желание несчастной царевны исполнилось. Тело Ксении Борисовны Годуновой было перевезено в Троице-Сергеев монастырь и погребено рядом с могилами родных у входа в Успенскую церковь.
