На плане Ивана Ушакова 1692–1695 гг. собор пятиглавый, что свидетельствует о его перестройке при игумене Иннокентии; слева от собора – трапезная с храмом Василия Великого, а справа – въездные ворота с колокольней. В росписи собора конца XVII в. на пилоне южной стены сохранился портрет игумена Иннокентия. Он находится над возможным погребением игумена, найденным во время археологических раскопок в 1960 гг. Запись о смерти игумена Иннокентия в ночь на 18 января 1697 г. и о его погребении оставил следующий игумен Кирилловского Свято-Троицкого монастыря Димитрий (Савич (Тупало), впоследствии митрополит Ростовский). Родители игумена Димитрия (отец Савва Григорьевич, макаровский и киевский сотник, мать Мария Михайловна) и его сёстры были ктиторами Кирилловского Свято-Троицкого монастыря (погребены в соборе возле входа на хоры: в 1689 г. – мать, в 1703 г. – отец, в 1704 г. – сестра монахиня Александра, в 1710 г. – сестра игуменья Параскева); над погребением висел портрет Саввы Туптало (сохранился в нескольких разновременных копиях, например, в Киево-Печерском историко-культурном заповеднике) и около 1707 г. была поставлена родовая икона Божьей Матери в серебряном окладе (не сохранилась). После окончания Киево-Могилянской коллегии 9 июля 1668 г. будущий игумен Димитрий принял постриг в Кирилловском Свято-Троицком монастыре. В 1668–1675 гг. был монастырским писарем; в 1680 г. братия избрала его игуменом, но он не согласился, поскольку уже решался вопрос о назначении игуменом Иннокентия (Монастырского). Только после смерти Иннокентия (Монастырского) в конце января 1697 г. Димитрий стал игуменом (до июня 1698 г.). Сохранилась книга с записью игумена Димитрия: «Димитрием Савичем, ордена Св. Василия Великого игуменом Кирилловским и Глуховским» (перевод с польского), которая свидетельствует о жизни обители по Уставу Василия Великого. В Кирилловском Свято-Троицком монастыре будущий Ростовский святитель начал писать Жития святых на март-май. XVIII век стал временем расцвета Кирилловского Свято-Троицкого монастыря. В монастырском архиве сохранилась значительная документальная база; монастырь чаще упоминается по освящению главного престола как Свято-Троицкий. Покровителями Кирилловского Свято-Троицкого монастыря оставались гетманы; немаловажная роль в жизни обители принадлежала российским монархам, начиная с Петра I. Меценатами выступали гетманы Иван Ильич Скоропадский, который универсалами подтвердил все владения монастыря и размежевание его земель с магистратскими, Даниил Павлович Апостол, Кирилл Григорьевич Разумовский. Из именитых вкладчиков исследователям известны графиня Наталья Демьяновна Разумовская, генерал-губернаторша П. Глебова, княгиня Горчакова, а также сербские офицеры. В описях Кирилловского Свято-Троицкого монастыря за 1754 и 1767 гг. приведено большое число пожертвований: облачения, церковные сосуды, драгоценности, денежные вклады. В середине XVIII в. в соборе были проведены восстановительные работы на средства, которые почти 15 лет собирала обитель. В 1745 г. ремонтировали кровлю и купола со звёздами (Иван Безим, Иван Лупина, Каленик-стекольщик); произведены отделочные работы – штукатурка и побелка (1746–1747 гг., артель Лукьяна и Стефана), окончательно закрывшие древние фрески.