Интерьер здания украшен барельефными панно, изображающими события из Ветхого и Нового Заветов. Они выполнены скульптором Федотом Ивановичем Шубиным.
Внутри здание, которое представляет собой в плане латинский крест, очень просторно. Свет проникает через шестнадцать окон в барабане купола. Великолепный мраморный иконостас был изготовлен итальянцами, братьями Пинкети. Запрестольный образ Благовещения принадлежал кисти известного немецкого живописца Рафаэля Менгса. В храме имелись также картины Рубенса, Бассано, Ван-Дейка, Гверчино и других итальянских художников, пожертвованные Екатериной II из Эрмитажа, из своего личного собрания.
Роспись сводов и купола осуществлена по рисункам Дж. Кваренги в 1806 году. Она сохранилась до настоящего времени.
Кроме Троицкого собора, главный архитектор эпохи Екатерины II Иван Егорович Старов спроектировал круглую площадь перед входом на территорию монастыря, построил надвратную церковь, которая завершает перспективу Невского проспекта, каменную ограду, два угловых жилых дома и здание богадельни при въезде на площадь. Весь этот уникальный комплекс, к счастью, сохранился до наших дней.
В 1909 году в Лавре образован музей – Древлехранилище. В здании Древлехранилища были собраны многие исторические документы, в том числе и вещи, особо ценные для русского православия.
При Лавре образовалось несколько кладбищ, расположенных за пределами монастырского каре, но входящих в общий ансамбль Лавры. Старейшим из них является Лазаревское кладбище, возникшее ещё во времена Петра I при церкви в честь воскрешения праведного Лазаря и находящееся за пределами Монастырского острова, на территории Безымянного острова. Оно сделалось местом погребения выдающихся государственных деятелей России, а также ученых, писателей, архитекторов и других деятелей науки и культуры.
К востоку от собора располагается более позднее Никольское кладбище, с церковью во имя святителя Николая.
После октябрьского переворота лавра была закрыта. Перед самым входом в собор была устроена «коммунистическая площадка» – кладбище революционных и партийных деятелей. Во многих монастырских зданиях разместились мастерские.
В 1939 году на базе существующего с 1923 года «музея-некрополя» был создан Государственный музей городской скульптуры, в ведении которого находились произведения мемориальной скульптуры в некрополях и усыпальницах Александро-Невской лавры. Мемориальная экспозиция музея размещается в здании Благовещенской усыпальницы Александро-Невской лавры.