Как ни старался святой Сергий скрывать свои подвиги, слава о них распространилась и привлекла к нему других иноков, желавших спасаться под его руководством. Они стали просить Сергия принять сан священника и игумена. Сергий долгое время не соглашался, но, видя в их неотступной просьбе призвание свыше, сказал: «Желал бы лучше повиноваться, чем начальствовать, но страшусь суда Божия и предаю себя в волю Господню». Это было в 1354 году, когда святитель Алексий вступил на кафедру московского митрополита.
Жизнь и труды преподобного Сергия в истории русского монашества имеют особое значение, потому что он положил начало жизни пустынников, устроив вне города обитель с общинножитием. Устроенная на новых началах обитель Святой Троицы сначала во всем терпела крайнюю скудость; ризы были из простой крашенины, священные сосуды были деревянные, в храме вместо свечей светила лучина, но подвижники горели усердием. Святой Сергий подавал братии пример строжайшего воздержания, глубочайшего смирения и непоколебимого упования на помощь Божию. В трудах и подвигах он шел первым, а братия следовала за ним.
Однажды в обители совсем истощился запас хлеба. Сам игумен, чтобы заработать несколько кусков хлеба, собственноручно построил сени в келии одного брата. Но в час крайней нужды по молитвам братии неожиданно подавалась обители щедрая помощь. Через несколько лет после основания обители около нее стали селиться крестьяне. Невдалеке от нее шла большая дорога к Москве и на север, благодаря чему средства обители стали возрастать, и она по примеру Киево-Печерской лавры стала щедро раздавать милостыню и принимать на свое попечение больных и странников.
Слух о святом Сергии достиг Константинополя, и патриарх Филофей прислал ему свое благословение и грамоту, которой утверждались новые порядки пустынного общиножития, заведенные основателем Свято-Троицкой обители. Митрополит Алексей любил преподобного Сергия как друга, поручил ему примирять враждовавших князей, возлагал на него важные полномочия и готовил себе в преемники. Но Сергий отказался от этого избрания.
Однажды митрополит Алексей хотел возложить на него золотой крест в награду за труды, но Сергий сказал: «От юности своей я не носил на себе золото, в старости же тем более хочу пребыть в нищете» – и решительно отклонил от себя эту почесть.