1764 году в монастыре существовали следующие каменные строения: соборная церковь во имя вмц. Екатерины, колокольня над Святыми вратами, кельи, ограда и различные хозяйственные постройки. Во второй половине XVII и в начале XIX века в монастыре происходит интенсивное строительство. К старому собору в 1787 году пристраивается новая теплая трапезная с двумя пределами и церковью апп. Петра и Павла на втором этаже, а несколько позже вновь перестраивается и собор. В это же время разбирается надвратная колокольня, выстроенная в 1757 году на средства московского купца И.М. Демидова, и сооружается новая на прежнем месте с церковью свт. Димитрия Ростовского. Проводятся и другие менее значительные ремонтные работы.

Во время Отечественной войны 1812 года монастырские постройки не пострадали «… все стоит в целости и ни малейшего повреждения неприятелем нигде не учинено».

Второй период строительства в монастыре приходится на середину и вторую половину XIXвека. В это время за оградой возводится монастырская гостиница (ок. 1847 г.), баня (1848 год), в 1852 году к настоятельскому пристраивается малый братский корпус, строится скотный двор (1852 год). В 1855 году тесовое покрытие башен заменяется металлическим, позднее перестраивается церковь апп. Петра и Павла. Эти перестройки отражены на литографии 1869 года, изображающей Екатерининскую пустынь.

До нашего времени на территории монастыря сохранились:

1. Собор вмц. Екатерины с церковью апп. Петра и Павла, кон. XVIII-XIX вв.

2. Надвратная колокольня с церковью свт. Димитрия Ростовского, нач. XIX в.

3. Настоятельский корпус, кон. XIX в., 1852 г.

4. Два братских корпуса, пер.пол. XIX в.

5. Ограда с двумя угловыми башнями, XVIIIв.

6. Хозяйственные постройки, кон. XVIII-XIX вв.

Утрачены многие постройки монастырского комплекса, как на его территории, так и за ее пределами. Большинство сооружений искажено перестройками в период с 1920-х по 1950-е годы.

В плане территория монастыря представляет правильный прямоугольник ограниченный кирпичной оградой. По углам его были поставлены восьми восьмигранные башни, из которых сохранились две – северо-восточная и юго-восточная. Композиционным и архитектурным центром ансамбля является сложный по силуэту комплекс собора вмц. Екатерины с церковью апп. Петра и Павла, расположенный в центре монастырской территории. К северу от собора расположена небольшая площадь, к югу – двухэтажный настоятельский корпус. Высотной доминантой ансамбля является надвратная колокольня выстроенная в стиле классицизма. Она расположена в северной стене ограды. У западного прясла стены находятся два двухэтажных братских корпуса, в юго-восточном углу помещается комплекс хозяйственных построек. Две сохранившиеся двухъярусные, восьмигранные шатровые башни ограды выстроены в середине XVIII века, являются самыми ранними постройками на территории пустыни. Башни сложены из кирпича на белокаменном цоколе. Фасады их покрыты тонким слоем известковой обмазки и побелены.

Архитектурный ансамбль стиля классицизма является примером монастырского строительства второй половины XVIII-XIX веков. Наибольший архитектурно-художественный интерес представляет собор вмц. Екатерины, надвратная колокольня и башни ограды.