Монастырские кельи и прочие строения разобрали, но церковь Спаса Преображения на Бору была восстановлена и стала великокняжеским придворным храмом. С Постельным крыльцом дворца его соединяла лестница. Именовать церковь стали «Верховою», или «Спасскою на Царском дворе»; впоследствии храм получил статус придворного собора. Он был центром особой сакральной зоны, недоступной иностранцам. Павлу Алеппскому, автору описания путешествия Антиохийского патриарха Макария в Россию в царствование Алексея Михайловича, удалось проникнуть на «особую внутреннюю дворцовую площадку, недоступную для посторонних. На ней малая церковь, скрытая и вросшая в землю, в честь божественного Преображения; как говорят, она была первой, построенной в Москве».

В XVI—XVII веках в храме совершались ранние обедни для дворцовых слуг: «ключники, и стряпчие, и сытники, и приспешники, и повары тут приходят, и рано для их служба живет, чтоб отправясь, шли всяк на свой приспех, к царскому столу готовить». Стоглавый собор (1551) предписывал: «как час ударит дни, звонити и пети обедни на другом часу у Спаса на царском дворце».

Жизнь многих исторических личностей связана в эту эпоху со Спасом на Бору. Протопоп собора Симеон был духовником удельного князя Андрея Старицкого — и был послан великим князем в погоню за его духовным сыном, когда государь решил «поймать» мнимого заговорщика. В середине XVI века протопопом собора некоторое время служил известный писатель той эпохи, автор «Повести о Петре и Фев- ронии» Ермолай-Еразм. В храмовый праздник здесь обычно служил патриарх. В летописях отмечено, что ночью с 24 на 25 августа 1530 года в Москве поднялся невиданный ветер, началась гроза, а потом сами собою зазвонили колокола Спасского собора. В эту ночь родился Иван Грозный. В 1652 году на место настоятеля храма приглашали еще не опального протопопа Аввакума, «да бог не изволил», замечает он в «Житии». Из деятелей позднего средневековья известен спасский иеродиакон Афанасий Иванов, участник общественно-идеологической полемики между «мудроборцами» и «латиномудрствующими», в 1680-е годы выступивший с «Обличением на новопотаенных волков», которое разошлось по Москве в десятках рукописных копий.