Важное значение для характеристики здания собора, снесённого в 1929 г., имеют захоронения великих княгинь в юго-западном углу здания. Сохранились погребения, совершённые в первом здании (с 1407 по 1518 гг.) и во времена великого князя Василия III Ивановича в соборе 1518–1521 гг. Исследователи (Скворцов, Всеволод Петрович Выголов) соглашаются с тем, что сохранность этих захоронений свидетельствует о стремлении оставить в неприкосновенности эту часть здания не только как сакральную, но и как повторявшую контуры разновременных сооружений. Обнаруженные надгробные плиты, палеография надписей (соответствует 1560–1570 гг.), на границе между алтарными апсидами собора построек 1407 и 1518–1521 гг. указывают на то, что древнейший собор был разобран после середины XVI в. О значимости нового здания Московского Вознесенского монастыря, в том числе о его статусе царского богомолья, исследователи делают вывод в связи с тем, что его здание стало образцом для других монастырских соборов Московской Руси. Согласно грамоте царя Фёдора Ивановича Антониеву Сийскому во имя Святой Троицы монастырю от 7100 (1591/1592) г., главная церковь этой северной обители, строительство которой началось около 7096 (1587/1588) г., «мерою заведена в Вознесенскую меру, что в Девичем монастыре у нас на Москве». «Вознесенская мера» подтверждается при сравнении размеров соборов Московского Вознесенского монастыря 1518–1521 гг., эпохи царя Фёдора Ивановича и собора Сийского монастыря. Благодаря этой грамоте исследователи достаточно точно определяют время окончания строительства собора в Московском Вознесенском монастыре эпохи царя Фёдора Ивановича – 7096 (1587/1588) г., когда стало известно о царском повелении заложить собор в Сийском монастыре и отправке туда мастера Захара. Некоторые черты сходства с собором Московского Вознесенского монастыря обнаруживает собор Пафнутиева Боровского в честь Рождества Пресвятой Богородицы монастыря (общая композиция плана четырёхстолпного здания с северным приделом), что также позволяет исследователям датировать его строительство не позднее конца 1580 гг. На особое положение Московского Вознесенского монастыря как царского богомолья указывает и упоминание Вознесенского собора на первом месте среди самых крупных и значимых построек эпохи царя Фёдора Ивановича и Бориса Годунова в тексте «Пискаревского летописца» («Полное собрание русских летописей», том 34). Его пятиглавое, четырёхстолпное здание принадлежит к типичной группе монастырских соборов, которая получила распространение на рубеже XVI и XVII вв. и представляла собой столичный вариант соборного строительства, ставший образцовым. Особенностью плана и внутреннего пространства собора исследователи называют существование лопаток, соответствующих осям внутренних столпов, что для конца XVI в. уже стало архаичной чертой.