В 1682–1685 гг. игуменья Мариамна испрашивала у царей Ивана и Петра Алексеевичей средства (50 руб. и 50 пудов железа) «на починку» церквей. В 1692 г. отмечалось, что Казанская церковь уже ветхая, «расселась». В 1725–1726 гг. на средства двух калужских купцов каменная Казанская церковь в Калужском  монастыре была перестроена, причём Алексиевский придел обращён в трапезную церковь с отдельной каменной колокольней. В ходе ремонтных работ первоначальный архитектурный ансамбль монастыря был изменён: «От колокольни и нижней церкви игуменья устроила каменную, в три сажени ширины, лестницу с шатром на каменных столбах, во всю длину и ширину лестницы. Под лестницей была монастырская кладовая. Вследствие этого входившему в монастырь через св. ворота на месте двух врозь стоявших церквей представлялось одно длинное здание, на концах имевшее церкви, увенчанные куполами. Пройдя под колокольней, богомолец вступал на паперть нижней Алексиевской церкви и отсюда поднимался по крытой лестнице на паперть верхней (Казанской Божией Матери)». В 1751 г. Московский  архиепископ Платон (Левшин) в доношении в Синод упоминал об обветшавшем Казанском храме, о деревянной ограде и десяти кельях. В 1827 (1823?) г., при игуменье Августе, к храму была пристроена трапезная с северным приделом в честь Ченстоховской иконы Божьей Матери, одновременно возведена колокольня. Монастырь окружала каменная ограда с тремя воротами. Исследователям известно также, что с 1 апреля 1680 г. до 1681 г. к Калужскому  монастырю «на пропитание» была приписана калужская церковь святителя Алексия Московского с землями, построенная боярином Никитой Ивановичем Романовым (ум. в 1654 г.). Трудами игуменьи Мариамны Алексиевская церковь, ранее пребывавшая в запустении 25 лет, была благоукрашена, снабжена утварью, отремонтированы алтарь и паперть. Богослужения совершал монастырский священнослужитель. 21 августа 1899 г. на месте разобранной старой Казанской церкви был заложен, а 6 июля 1903 г. освящён новый пятикупольный собор в честь Казанской иконы Божьей Матери с приделами в честь Ченстоховской иконы Божьей Матери и во имя преподобного Алексия, человека Божия. В храме был установлен четырёхъярусный иконостас, в западной части – хоры. Интерьер храма, в частности клиросы, украшали изображения сивилл. В 1889 г. в монастыре существовала также восьмигранная часовня в честь Казанской иконы Божьей Матери, к концу XIX в. были построены больничный корпус с аптекой, кельи для игуменьи и сестёр, странноприимный дом.