В 1642 году в подклете собора был устроен престол во имя святого Димитрия, в котором пребывают главные святыни монастыря — под спудом мощи преподобного Димитрия и Игнатия Прилуцких. В подклете также находятся чтимые иконы — список чудотворного образа преподобного Димитрия с житием (с ней игуменский посох и часть вериг святого) и Пресвятой Богородицы «Страстная» написанная иконописцами монастыря Кутлумуш на Афоне в память о несохранившейся келейной иконе преподобного Димитрия. Близ гробницы преподобного Игнатия Прилуцкого пребывают вериги, по преданию носимые подвижником, а также ковчег с частицами Ризы Господней, мощей святителей Иоанна Златоуста и Василия Великого, Сорока мучеников Севастийских, преподобного Иоанна Дамаскина. Особенно почитаема в обители икона Божией Матери «Скоропослушница» — список чудотворного образа, созданного на Афоне и привезённого в обитель в 1910 году. Местно почитаемая Казанская икона Божией Матери в драгоценной ризе после закрытия монастыря находится в Вологодском музее-заповеднике.