Чудодейственная целительная сила, истекавшая от гроба преподобнаго, его благотворный явления довольно рано убедили священноначалие церковное в том, что игумен Савва «божественнаго света светило незаходимое, чудес лучами всех просвещающее». Есть известие, что при игумене Каллисте (1505 год) у гроба преподобнаго служили молебны. В рукописи Троицкой лавры, писанной между 1534 и 1547 годами, значится, что третьяго декабря совершалась память преподобнаго Саввы. «В той же день, — сказано там, — Саввы Сторожевскаго: славословие». — В одной грамоте 1539 года Савва назван чудотворцем. В половине XVI века, по поручению Всероссийскаго митрополита Макария, инок Маркелл написал житие и службу преподобнаго Саввы. В этом жизнеописании преподобнаго Саввы и службе на день его памяти Маркелл употребляет выражения:
Наконец, в царствование Алексия Михайловича, при патриархе Иосифе, архимандрите Саввинском Гермогене, обрелись святыя мощи преподобнаго Саввы.
Этому предшествовало умножение чудес от преподобнаго. Так, в 1651 году Андрей Шахов, царский надсмотрщик за постройкою каменных стен монастырских, впал в лихорадку столь опасную, что отчаивался в своей жизни. Но ему во сне явился преподобный Савва и исцелил его. В том году Саввинский ризничий Филарет пересказал Шахову, что братия часто видит в монастыре преподобных Сергия и Савву, которые ночью ходят по кельям и будят братию к утрене. Одному каменщику монастырскому, унывавшему по случаю смерти матери, около того же времени явился ночью некий юноша и сказал, что он послан преподобным Сергием в монастырь преподобнаго Саввы помочь тому работнику и утешить его в горе. Много было и других чудес и явлений самого преподобнаго Саввы, то одного, то вместе с Сергием; — и это было пред самым обретением мощей преподобнаго.
Относительно самого царя Алексия Михайловича, который, с начала царствования своего, обнаруживал особенное усердие к обители Сторожевской, хранится в обители следующее предание: царь Алексий Михайлович, в свое декабрьское путешествие в монастырь, незадолго до открытия мощей, ходил на охоту в окрестные леса Звенигородские. Когда свита его рассеялась по лесу для отыскания логовища медведя и он остался один, медведь внезапно выбежал из лесу и бросился на него. Царь, видя невозможность защищаться, обрек себя на верную смерть. Вдруг около него явился старец и, с его явлением, зверь бежал от царя. Вопрошенный об имени, старец ответствовал, что его зовут Саввою и что он один из иноков монастыря Сторожевскаго. В это время собрались к царю некоторые из его свиты, а старец пошел к монастырю. Скоро пришел в обитель и сам Алексий Михайлович и спрашивал архимандрита о монахе Савве, думая, что это какой-нибудь еще неизвестный ему подвижник, поселившийся в монастыре. Архимандрит ответствовал, что в монастыре нет ни одного монаха, именем Саввы. Тогда царь, взглянув на образ преподобнаго, уразумел, что это был сам он, велел отслужить молебен и свидетельствовать гроб его.
Открытие мощей совершено торжественно, в присутствии государя, царицы Марии Ильиничны, патриарха, митрополита Новгородскаго Никона (будущаго патриарха), 19 января 1652 года. Мощи, обретенный нетленными после 245-летняго пребывания в земле, положены на правой стороне в соборе, у южных врат, ведущих к алтарю.
Сопровождавший Антиохийскаго патриарха Макария в Россию диакон его Павел говорит, что в 1656 году, празднуя воспоминание открытия мощей преподобнаго, царь Алексий Михайлович подвел Антиохийскаго владыку к раке преподобнаго, отворил ее и показал ему нетленное тело. Государь был поражен этим зрелищем и сказал: «Посмотрите, что за чудный цвет этого чела: самая естественная желтизна и крепость». Он присовокупил: «Когда я вынул святыя мощи из земли, чтобы переложить их в раку, я заметил, что выронил зуб, и до тех пор не успокоился, пока не нашел его. В промежуток этого времени я страдал от зубной боли. Отыскав потерянный зуб, я потер им больной свой зуб, и боль мгновенно прекратилась» (и).