Этот купольный триконх сложен из камня и кирпича, его притвор выделен куполом без барабана, западный фасад притвора имеет европейские элементы декора (фронтон, двери в виде профилированной арки, опирающейся на пилястры). К юго-востоку от кафоликона находится параклис в честь св. Михаила, епископа Синадского, – однонефное здание с полукруглой апсидой и большим куполом, построенное в 1641 г. на основе более раннего сооружения. В 1653 г. параклис был украшен фресками Марином и Анастасием, художниками из Нафплиона; в 1742 г. был расписан нартекс. В результате капитальной реконструкции после землетрясения, произведённой в 1911 г., здание утратило старинный облик, например, полукруглая в плане апсида с конхой стала трёхгранной с плоским перекрытием и лишилась декоративных арок на стенах. У главного входа в кафоликон находится самый большой и древний на Афоне мраморный фиал (чаша для водосвятия), сооружённый в 1060 г. при игумене Иоанне. Мраморная чаша фиала с бронзовым византийским орлом окружена восьмиугольным парапетом, сложенным из мраморных плит IX–X вв. с орнаментами и сюжетами. Его перистиль относится к 1634 г., расписан в 1635 г. Рядом возвышается тысячелетний кипарис, посаженный преподобным Афанасием (по преданию, до тех пор пока он полностью не засохнет, будет стоять Святая Гора Афонская). Южнее фиала расположены гробницы патриархов Анфима II, Дионисия III, Иеремии III. Напротив входа в кафоликон находится трапезная. Она сооружена при Афанасии, перестроена в 1527 г. Серрским митрополитом Геннадием. Установленные в ней мраморные столы, как полагают исследователи, относятся к первоначальному периоду (21 стол на 12 человек каждый), что послужило образцом для трапезных других монастырей Святой Горы. Здание трапезной имеет в плане крест, внутри украшено фресками неизвестного критского живописца из школы Феофана (первая половина XVI в.). Среди композиций выделяются «Тайная вечеря», «Лествица», «Страшный Суд», «Древо Иессеево», «Акафист», ряд сцен из жития Пресвятой Богородицы, изображения святых и аскетов и, кроме того, фигуры древнегреческих философов и мудрецов (Гомера, Пифагора, Сократа, Аристотеля, Фалеса, Галена, Платона, Плутарха, Солона, Клеанфа, Филона и др.). Главный вход в монастырь обрамляет четырёхколонный портик с куполом, на южной стороне есть небольшие ворота. В северном крыле находятся главный вход, архондарик, кладовые и винный погреб, колокольня, древняя резиденция игумена, построенная Филофеем Коккином, параклис Афанасия (в котором совершают монашеский постриг), новая резиденция игумена с параклисом во имя преподобных Онуфрия и Петра Афонских, синодикон, новая библиотека и параклисы священномученика Харалампия, св. Архангелов, святителя Николая и св. Бессребреников; в южном крыле (1769 г.) – гостиница, поварня, малые ворота, параклисы Святой Троицы, Иоанна Предтечи, великомученика Георгия, апостола Иоанна Богослова, Василия Великого и Всех святых; в многоярусном восточном крыле (1806 г.) – келлии и параклисы святителя Модеста, св. Феодоров и великомученика Димитрия; западное крыло включает крепостную стену и башню Цимисхия, а также параклис в честь Успения Пресвятой Богородицы.