С древних веков утвердился благочестивый обычай – во всех важных случаях русские князья, а позже – цари, испрашивали благословения у преподобного Сергия Радонежского: сначала при его жизни, а потом, прося его небесного заступничества. Эту традицию свято хранила и семья императора Николая Александровича. Поэтому без храма преподобного Сергия нельзя представить Царский монастырь.
Высота храма Сергия Радонежского – около 27 м. Он – многоярусный, что не совсем типично для русской архитектуры. Хотя подобные примеры и встречаются. К примеру, Ильинская церковь в Белозёрске и Вознесенская – в Торжке.
В Царском храме монастыря находится Крест-мощевик, в котором имеется частица мощей преподобного Сергия Радонежского, а в иконостасе Царского храма – его икона. Частица мощей игумена Земли Русской находится и в Свято-Никольском храме обители.
В самом Свято-Сергиевском храме хранится список с чудотворной иконы Божией Матери «Феодоровская», сделанный ещё при жизни Царственных Страстотерпцев. В алтаре - образ Богородицы «Троеручица», подаренный первому наместнику монастыря иеромонаху Сергию монахами сербского Хиландарского монастыря во время его поездки на Афон.
Престольные праздники – 18 июля, 8 октября
Храм заложен храм 15 марта 2001 г.
Освящён –18 июля 2001 г., в день обретения мощей преподобного.
