В 1553 году царь Иоанн Грозный, получивший исцеление от болезни ног у Толгской иконы Божией Матери, подарил обители деньги на строительство каменного храма. Игуменом Феодосием царская воля была исполнена: в центре монастыря поднялся каменный Введенский собор. Первое упоминание о нем встречается в писцовой книге 1627-1629 годов: "Монастырь общий Толгской на реке Волге, да на речке Толпе, а в нем церковь каменная Введения Пресвятыя Богородицы, а в приделе престол Николы Чудотворца, да церковь в другом приделе во имя Димитрия Селунского". В 1681 году игумен Гордиан решил разобрать этот собор и возвести на его месте новый, больших размеров. Получив на это благословение митрополита Ростовского Ионы Сысоевич, приступил к делу. Предполагают, что проект собора мог выполнить сам Иона Сысоевич, известный своей любовью к церковному строительству. Митрополит был талантливым зодчим и, возглавляя епархию, с размахом и великолепием построил в ней десятки храмов. По преданию, в родном селе Ангелово, где отец будущего митрополита служил священником, он возвел церковь в 365 окон, не имеющую себе равных по красоте. Главным творением Ионы Сысоевич стала резиденция митрополита, которая с XIX века именуется Ростовским кремлем. Крыльцо Введенского собора по замыслу игумена Гордина, нижняя часть Введенского храма предназначалась под усыпальницу настоятелей и знатных благотворителей, поэтому его "подняли" на тридцать ступеней. Собор возвели в ярославской традиции: четырехстолпный, с тремя апсидами, перекрытый сводами, с тремя галереями, на высоком подклете, с большим нарядным крыльцом. В южной галерее находился придел во имя святых благоверных князей Феодора, Давида и Константина, увенчанный главкой. Новый храм соединили переходом с колокольней и Крестовоздвиженской церковью.