Die Geschichte der Stadt beginnt um das Jahr 1340 mit der Gründung des Dreifaltigkeitsklosters durch den später von der Russisch-Orthodoxen Kirche als Sergius von Radonesch heiliggesprochenen Mönch Bartholomäus. Ursprünglich bestand die Einsiedelei, die Sergius und sein Bruder Stefan an einem vom Flüsschen Kontschura umspülten Hügel aufgebaut hatten, aus einer schlichten Holzkirche, die auf die Heilige Dreifaltigkeit geweiht worden war. Während Stefan dem entbehrungsreichen Einsiedlerleben nicht länger gewachsen war und nach Moskau ging, zog das neugegründete Kloster bald weitere Mönche an, die Abgeschiedenheit suchten. Sowohl die aktive Beteiligung Sergius' an der Aussöhnung und Vereinigung einst verfeindeter russischer Fürstentümer als auch die Tatsache, dass die Heilige Dreifaltigkeit, auf die er das Kloster weihte, ein Symbol der Eintracht des Volkes – auch im Kampf gegen die damals vorherrschenden tatarischen Invasoren – gewesen war, machten Sergius und sein Kloster bereits im 14. Jahrhundert in weiten Teilen Russlands bekannt und durch zahlreiche Spenden auch recht wohlhabend.

Anfang des 15. Jahrhunderts, wenige Jahre nach Sergius' Ableben, wurde das damals wohl gänzlich aus Holz erbaute Kloster bei einem Überfall der Tataren zerstört. Dank zahlreicher Spenden konnte die Anlage wenige Jahre später jedoch wiederaufgebaut werden. Nach der Heiligsprechung Sergius' im Jahre 1422 entwickelte sich das Kloster zu einer Pilgerstätte orthodoxer Gläubiger aus russischen Landen. Sowohl Boris Godunow als auch später Zar Peter der Große werden als Besucher des Klosters genannt.

Nach und nach entstanden auf dem Territorium des Stiftes neue Bauwerke aus Stein und 1550 wurde das Kloster von einer neuen steinernen Mauer mit Wehrtürmen umgeben. Dank dessen sowie dem heldenhaften Einsatz der Verteidiger konnte es in den Jahren 1608–1610 einer sechzehnmonatigen polnischen Belagerung widerstehen und wurde hierdurch als Mittelpunkt des russischen Nationalgefühls gefeiert. Dies brachte dem Kloster im 17. Jahrhundert noch mehr Ruhm und Wohlstand. Zu jener Zeit begann sich innerhalb der Klostermauern das heutige architektonische Ensemble zu bilden, während vor den Mauern Ortschaften entstanden, die später zur heutigen Stadt verschmolzen.