В 1582 году, по государеву указу, началось строительство каменной Соловецкой крепости. Работами руководили соловецкий постриженник монах Трифон и вологодский мастер Иван Михайлов. Крепость — «монастырский город» — построили в 1594 году, и с тех пор Соловецкая обитель стала неприступной. «Как и многие старинные крепости, соловецкая являет собой удивительный образец русского фортификационного искусства, монастырские башни решительно выдвинуты за спрямленные участки стен и снабжены несколькими ярусами боя. Площадка боевого хода проходит по всему периметру стен, позволяя вести круговую оборону. Прикрытые водными преградами, длинные восточные и западные стены гораздо более низкие и пологие, чем открытые для приступа северные и южные, высота которых достигает 10–11 метров» (
После строительства стен монастырь приобрел форму пятиугольника. Особенности рельефа и требования обороны заставили архитекторов немного отступить от привычной символической формы монастыря. Над Святыми вратами обители в 1601 году была устроена Благовещенская церковь. Благой вестью встречала Соловецкая обитель каждого, кто с верой и надеждой подходил к ее вратам.
Основные хозяйственные службы находились в стороне от соборной площади и монашеских келий. Они разместились у стен и башен монастыря. В 1614 году построили каменную палату, в одной части которой устроили иконописные мастерские, в другой — «чеботную швальню» — мастерскую по изготовлению обуви. Под иконописной мастерской находилась больница для мирян, а под чеботной — жилые кельи для дьячков. Впоследствии в монастыре поставили большую одностолпную палату, в верхнем этаже которой разместили другую швальню, в которой шили «порты». Именно в этой швальне проходил послушание будущий преподобный Симон Воломский, который еще в юности, оставшись без родителей, выучился портняжному делу. В 1619 году в обители появилась каменная казенная палата. В ней, по монастырскому обычаю, хранили воск, свечи, ладан, медную и оловянную посуду и монашеское платье — однорядки (свитки). В 1621 году к монастырской стене пристроили поварню — «поваренный пристенок». В его расположении и устройстве проявилась редкая смекалка соловецких иноков. Здесь «примечателен по своей древности и удобности даже в зимнее и осадное время колодез, в который вода из Святого озера проведена подземною трубою под крепостную стену, и дабы не замерзала помпа, то для сего устроена печь. Сей колодез обнесен деревянным крытым строением, из коего по желобам пропускается вода и для квасоварения» (
В западной стороне монастыря в конце XVII века были устроены больничные кельи, а напротив них — больничная церковь во имя святителя Филиппа. Здесь же находились кельи для вдовых богомольцев и трудников. Особенностью соловецкой планировки, в отличие от Кирилловой обители, стало размещение большинства хозяйственных служб на территории монастыря. Видимо, это было вызвано пограничным местоположением обители. Монастырь должен был, по замыслу своих строителей, представлять совершенно автономную хозяйственную систему, способную выдерживать длительные осады. Еще во времена игумена Филиппа на территории обители поставили мельницу. В XVII веке рядом с мельницей находилась каменная солодежня, в нижнем этаже которой растили солод. Верхний этаж служил сушилом, где в зимнее время года сушили белье. У Белой башни находилось сушило, где хранили приготовленную к молотьбе рожь. Соловецкий монастырь значительно уступал по своим размерам Кирилловской обители, но компактное и продуманное до мелочей размещение хозяйственных служб и помещений создавало все условия для образцовой работы его хозяйственной системы.