Istoricul: Cea dintâi biserică a fost înălţată de domnitorul Petru Muşat (1375-1391) pe locul unui schit vechi, din lemn. Este cea mai veche şi mai însemnată aşezare monahală din Moldova. Actuala biserica, având hramul Înălţarea Domnului, a fost zidită de Ştefan cel Mare şi Sfânt în 1495-1497, fiind cea mai mare şi mai expresivă dintre ctitoriilor sale. Deasupra uşii de intrare în pridvor este pisania bisericii, cu următorul cuprins: Doamne Iisuse Hristoase, primeşte acest hram care s-a zidit cu ajutorul Tău întru Slava Sfântă şi Slăvită de la pământ la cer, Înălţarea Ta şi Tu sfinte acopere-ne cu mila Ta, de acum şi până în veac. Io Ştefan Voievod, cu mila Lui Dumnezeu, domn al Ţării Moldovei, fiul lui Bogdan Voievod, a binevoit şi început şi a zidit acest hram pentru Rugăciunea sa şi a doamnei sale Maria şi a fiului său Bogdan şi a celorlalţi fii ai săi şi s-a săvârşit la anul 7605 (1497),iar al domniei sale anul patruzeci şi cel dintâi curgător luna lui Noiembrie 14.

            Descriere: Biserica mare este construită înspre partea stângă (nordică) a patrulaterului de construcţii tip cetate, din piatră şi cărămidă cu etaj, având cerdacuri susţinute de stâlpi din piatră la parter şi din lemn la etaj. Să amintim aici că în clădirea din latura sudică îşi are locul trapeza foarte spaţioasă şi înaltă, având pe mijloc patru coloane mari din piatră vopsite în alb, ca şi pereţii. Biserica, construită din piatră, este cel mai reprezentativ monument al arhitecturii moldoveneşti din secolul al XV-lea, atât ca plan de structură interioară, cât şi ca mod de decorare a faţadelor. Meşterul care a zidit-o a combinat în mod unitar elementele valoroase ale realizărilor anterioare, alaturând naosului treflat (tipul bisericii Sfântul Gheorghe din Hârlau) pronaosul cu două cupole (tipul bisericii Sfântul Ioan din Piatra Neamţ). Introducând între naos şi pronaos camera mormintelor (gropniţa) şi adaugând în latura de vest pridvorul, stabileşte tipul clasic al bisericii de mănăstire, care va fi preluat în secolul următor. Sistemul de boltire al bisericii este caracteristic arhitecturii moldoveneşti din timpul lui Ştefan cel Mare, repetându-se la cele cinci bolţi acelaşi sistem de arce piezişe. Aceasta favorizează în cazul naosului (luminat de o fereastră la sud şi alta la nord) micşorarea circumferinţei turlei, care devine mai zveltă, încununând armonia proporţiilor ansamblului. Turla pe naos este circulară cu patru ferestre. Altarul luminat de o fereastră la est, are în dreapta camera veştmântăriei. Catapeteasma din lemn este împodobită cu multă sculptură aplicată. În gropniţa (zidul din nord) este mormântul unchiului lui Ştefan cel Mare, pe nume Ştefan Voievod, decedat la 16 iulie 1447, iar în sud, mormântul Arhimandritului stareţ Paisie, mort la 15 noiembrie 1794. (El a venit la Neamţ de la muntele Athos, împreună cu 60 de ucenici.) Pronaosul, luminat de două ferestre la sud şi alte două la nord, are uşă de intrare din pridvor de lemn, întărită metalic, având faţa exterioară (spre pridvor) sculptată. În pronaos, pe dreapta, sunt moaştele sfântului necunoscut descoperite la 24 mai 1986 prin scoaterea asfaltului de pe aleea ce duce spre gangul clopotniţei.

            Pictura: Pictura interioară a bisericii din altar, naos şi camera mormintelor aparţine epocii lui Ştefan cel Mare şi se caracterizează prin dimensionarea mai amplă a panourilor în care sunt incluse scenele, prin echilibrul clar al compoziţiilor, ceea ce face ca pictura să se adapteze în mod armonios la proporţiile arhitecturii respective. Sunt reprezentate scene biblice din viaţa Mântuitorului Iisus Hristos, a Maicii Domnului şi figuri de sfinţi mucenici şi cuvioşi. Frescele din pronaos şi pridvor, din timpul domniei lui Petru Rareş, dovedesc o altă concepţie în dispunerea şi dimensionarea panourilor, care se îngustează şi sunt diferite ca mărime. Stilul devine narativ, pierzându-şi în mare parte funcţia decorativă, trăsături ce caracterizează pictura murală din timpul domniei lui Patru Rareş, secolul al XVI-lea. În pronaos şi pridvor este pictat calendarul (sinaxarul) ca la Voroneţ şi Moldoviţa. Întregul ansamblu pictural din biserică şi cel din gangul turnului clopotniţa a fost repictat, culoare peste culoare, în 1850.

            Altele: Clopotniţa, situată la 25 m sud-vest de biserică, este o construcţie din piatră cu gang de intrare, de formă pătrată, cu o cupolă în formă de bulb, acoperită cu tablă de cupru. În dreapta şi stânga turnului se continuă construcţiile patrulaterului cetăţii. Cele 11 clopote din clopotniţa, dintre care unul cântăreşte 4 tone, când sună, redau o simfonie beethoveniană. La primul etaj al clopotniţei există din secolul al XVI-lea paraclisul Buna Vestire.