Тогда преподобный Пахомий отправился с одним из братий в Москву и просил у митрополита Алексия благословение на построение храма в обители. Святитель с радостью принял подвижника, давно ему знакомого, вел с ним душеполезную беседу, без замедления дал благословенную грамоту и антиминс. По возвращении из Москвы преподобный еще ревностнее спешил окончить Троицкий храм, еще усерднее работали с ним нерехтчане и окрестные жители. Вскоре храм был готов, украшен иконами, снабжен книгами и торжественно освящен при участии ближайшего духовенства и при стечении множества народа.
Окончив храм, преподобный Пахомий заботливо устраивает монастырь. Братия и многие посетители обители ставят братские келлии. Монастырь обносят стеною. Для пропитания братии заводится хлебопашество: вырубается окрестный лес, выжигается заросль и появляются поля, засеянные рожью, житом и овсом. Все это делал преподобный затем, чтобы братия не были праздными и питались от своих трудов, а не одними приношениями мирских людей. Этого мало. Помня, что монастырь устроился на пожертвования мирян и даже при их трудовом содействии, преподобный Пахомий поставил за монастырской стеною гостиницу для «гостей», то есть приходящих в обитель богомольцев. Исполняя долг гостеприимства, подвижник кормил пришельцев монастырским хлебом и сам с братией вкушал вместе с ними трапезу. Вместе с внешним шло и внутреннее устроение Пахомиевой обители. Подвижник дал ей строгий общежительный устав, определил монастырские должности: келаря, казначея, чтеца, певца и екклесиарха. В конце концов Нерехтский монастырь стал отличаться таким порядком, что другие монастыри стали ставить его в образец себе. Это вызывало и более усердные жертвы окрестных христолюбцев: они давали святому на строение монастыря, каждый от своего имения, кто сколько мог. Один зажиточный нерехтчанин пожертвовал монастырю два колокола, третий устроил подвижник на собственные средства.
В трудах и заботах о своей обители, в молитвенных подвигах и попечении о спасении души своей состарился преподобный Пахомий, занемог и почувствовал приближение кончины. Инокам, окружившим одр, он сказал прощальное наставление: «Братия! – начал подвижник, – ныне отхожу от вас и вручаю вас всех Пресвятой Троице и Пречистой Богородице. А вы выберите вместо меня, кого хотите, настоятелем».