Мощи преподобного Сергия († 1392; память 25 сентября/8 октября) были обретены 5 июля 1422 г. при преподобном игумене Никоне († 1426; память 17/30 ноября). В 1408 г., когда Москва и ее окрестности подверглись нашествию татарских орд Едигея, Троицкая обитель была опустошена и сожжена, иноки во главе с игуменом Никоном укрылись в лесах, сохранив иконы, священные сосуды, книги и другие святыни, связанные с памятью преподобного Сергия.
В ночном видении накануне татарского набега преподобный Сергий известил своего ученика и преемника о грядущих испытаниях и предрек в утешение, что искушение будет непродолжительно и святая обитель, восстав из пепла, процветет и еще более возрастет.
Перед началом строительства нового храма во имя Живоначальной Троицы на месте деревянного, освященного 25 сентября 1412 года, преподобный явился одному благочестивому мирянину и велел известить игумену и братии: «Зачем оставляете меня столько времени во гробе, землей покровенного, в воде, утесняющей тело мое?» И вот при строительстве собора, когда рыли рвы для фундамента открыты и изнесены были нетленные мощи преподобного, и все увидели, что не только тело, но и одежды на нем были невредимы, хотя кругом гроба действительно стояла вода.
При большом стечении богомольцев и духовенства, в присутствии сына Димитрия Донского, князя Звенигородского Юрия Димитриевича († 1425), святые мощи были изнесены из земли и временно поставлены в деревянной Троицкой церкви (на том месте находится теперь церковь Сошествия Святого Духа). При освящении в 1426 году каменного Троицкого собора они были перенесены в него, где и пребывают доныне.
18 июля (5 июля по старому стилю), день обретения мощей святого аввы Сергия, игумена Русской земли ― самое многолюдное и торжественное церковное празднество в обители.