Мотивы декора, использованные Боном Фрязином, обнаруживают параллели в постройках Виченцы, Монтаньяны, Болоньи и Феррары, а также городов области Абруцци: Терамо, Атри, Кампли, Коррополи, Кьети. Реставрационные исследования 1968 и 1978 гг. позволили исследователям определить, что первоначально (как и другие постройки итальянских мастеров начала XVI в.) церковь преподобного Иоанна Лествичника была раскрашена «под кирпич». Текст храмозданной надписи на барабане столпа церкви преподобного Иоанна Лествичника («…Повелением… царя… Бориса Федоровича... и сына его… Федора Борисовича... сии храм совершен и позлащен во второе лето Государьства их 108») на протяжении многих лет изучения этого памятника вводил в заблуждение исследователей, трактовавших его как указание на строительство всей колокольни в 1600 г. Этим годом столп датировался, начиная с первых трудов в русской церковно-археологической и москвоведческой литературе и заканчивая работами советских авторов довоенного времени. Лишь в 1940 гг. было обращено внимание на тексты опубликованных ещё на рубеже XIX и XX вв. источников, содержащих сведения о надстройке третьего яруса («Украсил и покрыл золотом большую колокольню…»; «...В лето 7108 царь Борис во граде Москве на площади церковь Иоанна Списателя Лествицы под колоколами повеле подделати верх выше первого и позлати»  – «Времянник, еже нарицается летописец Российских князей». 1905 г.), а также на изображение церкви на миниатюре из Лицевого летописного свода. В дальнейшем это мнение было подкреплено не только архитектурным исследованием, но и открытием новых источников. Окончательно вопрос решили после публикации Пискарёвского летописца («…Лета 7108 царь и великий князь велел прибавить у церкви Ивана Великого высоты 12 сажен и верх позлатити, и имя свое царское велел написати») и Временника дьяка Ивана Тимофеева («...Но и главе самой церковнаго верха, иже бе выспрь всех во граде… к первозданной высоте много прибавление сотвори и верх позлати… на нем в позлащенных дцках златописмяными словесы имя свое пригвоздив…»). Михаил Андреевич Ильин первым сопоставил по времени возведения надстройку церкви преподобного Иоанна Лествичника с началом строительства «Святая Святых» и предположил, что они были связаны единым замыслом. Надстройка представляет собой кирпичный цилиндр, не перекрытый сводом. При его возведении над рёбрами нижнего восьмерика были устроены «тромпы», образованные напуском кирпича. Снаружи барабан разделён на три яруса; их пропорции характерны для сооружений конца столетия. Основание декорировано ложными кокошниками с увеличенными килями, между которыми поставлены щипцы: вся композиция имитирует два ряда кокошников – аллюзию на распространённый в это время тип покрытия храма. На этом основании поставлен гладкий фуст барабана, прорезанный восемью щелевидными прямоугольными окнами, с профилированными наличниками, завершёнными фронтонами. На карнизе помещена разделённая каменными валиками храмозданная надпись, состоящая из трёх регистров. Согласно реставрационному исследованию, белокаменные жгуты, разделяющие ряды текста, были первоначально позолочены. «Годуновская» надстройка не только изменила общий силуэт всего сооружения, но и внесла в его архитектурный облик черты, соединяющие итальянский архитектурный тип с местной традицией. В значительной степени местные черты стали доминировать в общем восприятии памятника благодаря луковичной главе, одной из первых подобных глав на каркасе в русской архитектуре.