Als Moskau und seine Umgebung der Invasion der tatarischen Horden der Yedigei ausgesetzt waren, wurde das Dreifaltigkeitskloster verwüstet und niedergebrannt. Die Mönche flüchteten unter der Führung des Hegumen Nikon in die Wälder und nahmen Ikonen, heilige Gefäße, Bücher und andere Reliquien mit, die mit der Erinnerung an den Mönch Sergius verbunden waren. Am Vorabend des Tatarenüberfalls erschien der ehrwürdige Sergius dem Hegumen Nikon im Traum, informierte seinen Nachfolger über die bevorstehenden Prüfungen und tröstete ihn damit, dass die Versuchung nicht lange andauern würde und das heilige Kloster aus der Asche auferstehen und groß werden würde. Tatsächlich kehrten die Mönche bald zurück und planten den Bau einer neuen Kirche im Namen der Lebensspendenden Dreifaltigkeit als Ersatz für die von den Tataren verbrannte Kirche. Hier erschien der Mönch erneut – diesmal einem frommen Laien – und befahl dem Hegumen und den Brüdern zu sagen: „Warum lasst ihr mich so lange im Grab, im Wasser, das meinen Körper tröstet?“. Und bald darauf, während der Bauarbeiten an der Kathedrale, als die Gräben für das Fundament ausgehoben wurden, entdeckte man die unsterblichen Reliquien des Mönchs. Alle sahen, dass nicht nur der Leichnam, sondern auch die Kleidung unversehrt war, obwohl der Sarg tatsächlich von Wasser umgeben war. Im Jahr 1426 wurde die steinerne Dreifaltigkeitskathedrale eingeweiht und die Reliquien des Mönchs Sergius wurden feierlich in sie übertragen. Die Reliquien des Sergius von Radonesch sind bis heute die wichtigste Reliquie der Dreifaltigkeits-Sergius-Lawra.