В юго-западном углу находилась шатровая колокольня, разобранная в 1782–1783 гг. из-за осадки фундамента. На галерее была устроена ризница, а в северо-восточном углу – придел во имя преподобного Михаила Малеина (1910 г.). Место для этого придела Иван Михайлович Снегирёв предложил в 1850 гг., во время реставрации палат бояр Романовых. К празднованию 300-летия дома Романовых в 1913 г. собор был отремонтирован. Ансамбль Московского в честь иконы «Знамение» мужского монастыря включал две палаты, принадлежавшие Романовым, – «на верхних погребах» у Варварки и «на нижних погребах» – к югу от них. Сохранились только первые. Нижний этаж построен в конце XV – начале XVI вв., остальные этажи неоднократно перестраивались, особенно после пожара 1668 г. 6 апреля 1674 г. подмастерье каменных дел М. Алексеев был нанят для их разборки и строительства новых двухэтажных палат и крыльца трапезной. В августе того же года палаты были готовы. В них размещались казённые кельи и палаты, сушило, кладовые и погреб. В дальнейшем палаты неоднократно ремонтировались и перестраивались. В 1752–1762 гг. здесь проживал на покое Тифлисский митрополит Афанасий (Амилахвари), с того времени палаты стали называть архиерейскими. После 1762 г. здание сдавалось в аренду, за исключением короткого периода после освобождения Москвы в 1812 г., когда там проживал Московский архиепископ Августин (Виноградский). Во время коронационных торжеств 1856 г. служащий Императорского Эрмитажа Борис Васильевич Кене обратил внимание императора Александра II на палаты, и 26 августа 1856 г. царь подписал указ об их возобновлении. Монастырь был готов безвозмездно передать палаты в Дворцовое ведомство, но в 1857 г. император Александр II пожаловал монастырю за них 20 тыс. руб. Для реставрации палат была организована учёная комиссия в составе князя Михаила Андреевича Оболенского (руководитель), Ивана Михайловича Снегирёва, Фёдора Фёдоровича Рихтера, Александра Фомича Вельтмана, Бориса Васильевича Кене и Алексея Андреевича Мартынова. Ф.Ф. Рихтер предложил провести научную реставрацию, восстановив подлинные фрагменты здания. 2 мая 1858 г. проект реставрации был утверждён. В присутствии императора Александра II Московский митрополит Филарет (Дроздов) совершил 30 августа 1858 г. закладку палат, а 22 августа 1859 г. – освящение и открытие музея. Восстановленные палаты стали памятником не только правления династии Романовых, но и коронации императора Александра II. Северо-восточный угол монастыря с палатами и служебным корпусом был отделён от монастырской территории стеной. Музей внутри палат в 1923 г. стал филиалом Оружейной палаты, а в 1932 г. – филиалом Исторического музея.